机械工程学报

作者：周金宇, 王志凌, 程锦翔, 韩文钦

单位：1. 金陵科技学院机电工程学院 南京 211169;2. 江苏理工学院材料工程学院 常州 213001

关键词：结构可靠性,通用生成函数,离散化,临界焦元,重要抽样；

基金：国家自然科学基金(52075232, 51905242)、江苏省自然科学基金(BK20201112)和金陵科技学院科研课题(jit-rcyj-201901)资助项目。

对于呈现非正态、小概率、非线性特征的功能函数，传统的结构失效概率计算方法很难以较低成本获得满意精度。为克服现有方法的不足，将通用生成函数与重要抽样原理有机结合，提出面向离散化临界状态空间的UGF-重要抽样法。对随机变量进行低密度离散化，通过复合运算获得结构通用生成函数，由此将随机空间划分为失效域、临界域和可靠域。失效域失效概率由结构通用生成函数直接获得，而临界域失效概率主要借助针对域内热点焦元的重要抽样法求取，两区域失效概率之和即为结构失效概率估计值。数值算例验证了所提方法的合理性和可行性。新方法既能发挥通用生成函数对任意分布随机变量和非线性功能函数的普适性，又借助重要抽样技术避免了组合爆炸，从而为涉及复杂功能函数的结构可靠度快速、精确计算开辟可行途径。

来源：2023年第14期

《机械工程学报》期刊编辑部

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