کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
9951903 1431948 2019 14 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
System-reliability-based design and topology optimization of structures under constraints on first-passage probability
ترجمه فارسی عنوان
طراحی سیستم مبتنی بر قابلیت اطمینان و بهینه سازی توپولوژیک سازه ها تحت محدودیت در اولین احتمال عبور
کلمات کلیدی
بهینه سازی طراحی مبتنی بر قابلیت اطمینان، بهینه سازی توپولوژی مبتنی بر قابلیت اطمینان، تحریک اتفاقی، روش ترکیب مرکب، حساسیت پارامتر قابلیت اطمینان سیستم، احتمال عبور اول
ترجمه چکیده
برای ارزیابی قابلیت اطمینان یک ساختار تحت تاثیر تحریکات تصادفی، احتمال وقوع حداقل یک رخداد شکست در طول یک فاصله زمانی، یعنی احتمال اولین گذر، اغلب باید مورد ارزیابی قرار گیرد. در این مقاله، یک روش جدید برای محدود کردن احتمالات در اولین گذر به بهینه سازی مبتنی بر قابلیت اطمینان از طراحی ساختاری یا توپولوژی پیشنهاد شده است. برای ارزیابی کارآمد از احتمال تصحیح اولیه در طول بهینه سازی، رویداد شکست به عنوان یک رویداد سیستم سری که شامل وقایع خطای لحظه ای تعریف شده در نقاط زمان گسسته است توصیف می شود. احتمال وقوع رویداد سیستم سری با استفاده از یک روش تحلیل قابلیت اطمینان سیستم به نام روش ترکیبی ترتیبی محاسبه می شود. فرمول حساسیت مجاور برای محاسبه حساسیت پارامتر احتمال اولین گذر برای تسهیل استفاده از الگوریتم های بهینه سازی مبتنی بر شیب کارآمد مشتق شده است. روش پیشنهادی با استفاده از نمونه های عددی از یک تراس فضایی و سازه های ساختمانی تحت تاثیر حرکت زمین های زلزله تصادفی است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی عمران و سازه
پیش نمایش مقاله
طراحی سیستم مبتنی بر قابلیت اطمینان و بهینه سازی توپولوژیک سازه ها تحت محدودیت در اولین احتمال عبور
چکیده انگلیسی
For the purpose of reliability assessment of a structure subject to stochastic excitations, the probability of the occurrence of at least one failure event over a time interval, i.e. the first-passage probability, often needs to be evaluated. In this paper, a new method is proposed to incorporate constraints on the first-passage probability into reliability-based optimization of structural design or topology. For efficient evaluations of first-passage probability during the optimization, the failure event is described as a series system event consisting of instantaneous failure events defined at discrete time points. The probability of the series system event is then computed by use of a system reliability analysis method termed as the sequential compounding method. The adjoint sensitivity formulation is derived for calculating the parameter sensitivity of the first-passage probability to facilitate the use of efficient gradient-based optimization algorithms. The proposed method is successfully demonstrated by numerical examples of a space truss and building structures subjected to stochastic earthquake ground motions.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Structural Safety - Volume 76, January 2019, Pages 81-94
نویسندگان
, , ,