用MATLAB實壩蒙特卡罵法計算結(jié)構(gòu)可靠度
馮曉波 楊樺 2011/10/25
摘要針對應(yīng)用蒙特卡羅直接抽樣法解決結(jié)構(gòu)可靠度所遇到的困難,提出利用MATLAB的強大數(shù)值計算功能解決此類問題。利用MATLAB進行蒙特卡羅抽樣模擬,在一定程度上減少了對連續(xù)型分布采用直接抽樣時的困難,大大提高了計算效率。
關(guān)鍵詞 蒙特卡羅法 MATLAB 可靠度 隨機數(shù)
1 蒙特卡羅法
在結(jié)構(gòu)可靠性分析中運用蒙特卡羅法¨ 方法,首先考慮各基本變量相互獨立的情況。設(shè)基本變量 , :,⋯ , 分別有分布函數(shù) .( ), ( :),⋯ , ( ),因為 (置)為Eo,1]區(qū)間上的一個數(shù),可以將其與由蒙特卡羅法產(chǎn)生的隨機數(shù) 對應(yīng)。這樣,便可得到 = ,: (r,),i= 1,2,⋯ ,n。對于每一個值,可以得到一組對應(yīng)的基本變量 ,, :,⋯ , 。將這組值代入功能函數(shù)g( , :,⋯ , ),便得到一個值,該值若小于等于0,則在程序中記錄一次功能函數(shù)的實現(xiàn),大于0則不記入。再對另一隨機數(shù)重復(fù)進行這些計算,直到完成預(yù)定的循環(huán)次數(shù)。假定所進行的循環(huán)次數(shù)為 次,g( ,, :,⋯ , )≤ 0的次數(shù)為m次,則可得失效概率為P,= m/K(要求 足夠大)。
若基本變量相關(guān),可利用條件概率密度,把多維問題化為一維問題來解決,具體見文獻[2]。因此從理論上說,該方法的應(yīng)用幾乎沒有什么限制。
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