莫延彧, 郭书祥, 唐 承

(1. 空军工程大学 航空航天工程学院, 西安 710038; 2. 空军工程大学 理学院, 西安 710051)

有界不确定结构基于最小二乘支持向量机回归的动力特性分析方法

莫延彧1, 郭书祥2, 唐 承2

(1. 空军工程大学 航空航天工程学院, 西安 710038; 2. 空军工程大学 理学院, 西安 710051)

针对不确定结构的动力特性分析问题展开研究，考虑仅已知结构参数变量变化范围的情况，建立不确定参数变量的区间模型。对不确定变量在其取值范围内进行改进的均匀试验设计抽样，并基于确定结构动力特性分析的有限元法和模态叠加理论，提出改进均匀试验设计抽样模拟方法；考虑到该算法计算效率较低，对其进行改进并提出基于最小二乘支持向量机回归的模拟方法，算法在不改变样本点数量的前提下，引入了支持向量机回归代理模型，用训练后的代理模型对不确定结构的动力特性进行了模拟分析。算法通过两个数值算例验证了其有效性。

均匀设计; 区间模型; 频率分析; 频响分析; 支持向量机回归

考虑到工程实际中制造工艺水平，材料特性多样性以及模型简化等因素，不确定性是普遍存在的，具体到结构中，主要体现在材料参数、几何参数和外载荷等参数变量的不确定性。因此，在解决结构的分析和设计问题时，特别是当对产品设计和模型细节的数学描述不够明确时，将其视作不确定结构更符合工程实际。传统的处理不确定问题的方法主要是对不确定参数进行随机化或模糊化，为使随机分布或隶属函数较为准确可靠，这两种方法需要较多的数据支持[1]。……