一种基于Kriging模型的机械结构可靠性分析方法

刘阔¹，李晓雷²，王健³

1. 大连理工大学机械工程学院2. 哈尔滨工业大学机电工程学院3. 东北大学机械工程与自动化学院

摘 要：通过分析现有机械结构可靠性抽样方法存在的不足以及影响失效概率估计精度的主要因素,提出了一种基于Kriging模型及自适应抽样方法的机械结构可靠性分析方法.该抽样方法将随机抽样与聚类算法相结合,能够在概率上保证新增样本点落在对失效概率贡献较大的区域,避免对非重要区域的不必要抽样.以大数定律及中心极限定理为基础,推导了所提出的Kriging模型的收敛条件.通过两个算例说明所提出方法的迭代收敛过程、准确性及稳定性,结果表明,该方法能够在较少调用结构功能函数情况下得到失效概率较准确的估计值.

关键词：Kriging模型;机械结构可靠性;失效概率;自适应抽样方法;蒙特卡罗方法;