Быстрая вероятность интеграции

Быстрая вероятностная интеграция ( FPI ) - это метод определения вероятности класса событий, особенно события сбоя, который быстрее выполняет, чем анализ Монте -Карло . ^{[ 1 ]} Он используется там, где большое количество варианских переменных во времени способствует надежности системы. Метод был предложен Вэнь и Чен в 1987 году. ^{[ 2 ]}

Для простого анализа сбоев с одной переменной стресса будет барьер отказа от времени, вариант, вариант времени, $r(t)$ , после чего система потерпит неудачу. Этот простой случай может иметь детерминистическое решение, но для более сложных систем, таких как анализ трещин большой структуры, может быть очень большое количество переменных, например, из -за большого количества способов распространения трещины. Во многих случаях невозможно создавать детерминистическое решение, даже когда отдельные переменные являются индивидуально детерминированными. ^{[ 3 ]} В этом случае один определяет вероятностную поверхность барьеры отказа, $\mathbf {R} (t)$ , над векторным пространством переменных напряжений. ^{[ 4 ]}

Если предполагается, что пересечение барьерных барьеров соответствует процессу подсчета Пуассона, для каждой переменной напряжения может быть разработано выражение для максимального вероятного сбоя. Общая вероятность отказа получается путем усреднения (то есть интеграции ) по всему переменному векторному пространству. FPI является методом аппроксимации этого интеграла. Вход в FPI является вариантом во времени, но выходной сигнал является инвариантом, что позволяет решить его методом надежности первого порядка (форма) или методом надежности второго порядка (SORM). ^{[ 5 ]}

Пакет FPI включен как часть основных модулей NASA , разработанного программного обеспечения NESSUS . ^{[ 6 ]} Первоначально он использовался для анализа рисков и неопределенности, касающихся основного двигателя Space Shuttle , ^{[ 7 ]} но теперь используется гораздо более широко в различных отраслях. ^{[ 8 ]}

Ссылки

^ Murthy et al. , с. 128
^ Beck & Melchers, p. 2201.
^ Beck & Melchers, p. 2202.
^ Beck & Melchers, p. 2201.
^ Beck & Melchers, p. 2201.
^ Shah et al. , с. 5
^ Shah et al. , с. 5
^ Riha et al. , с. 3

Библиография

Бек, Андре Т.; Мелчерс, Роберт Э., «Анализ надежности усталости и переломов при случайной нагрузке», стр. 2201–2204 в, Бата, KJ (ED), Материалы второй конференции MIT по вычислительной жидкости и твердой механике 17–203, 2003 г. Elsevier, 2003 ISBN 008052947X .
Мурти, Паппу Лн; Mital, Subodh K.; Shah, Ashwin R., «Инструмент дизайна, разработанный для вероятностного моделирования прочности керамического матрикса», стр. 127–128 в, Research & Technology 1998 , NASA Lewis Research Center, 1999.
Риха, Дэвид С.; Thacker, Ben H.; Huyse, Luc J.; Энрайт, Майк П.; Вальдхарт, Крис Дж.; Фрэнсис, В. Лорен; Николелла, Dniel P.; Худак, Стивен Дж.; Лян, Увей; Fitch, Simeon HK, «Применение оценки надежности для аэрокосмической, автомобильной, биоинженерии и систем оружия», Ch. 1 в, Николайдис, Эфстратиос; Ghiocel, Dan M.; Suren, Инженерные приложения. Singhal , ISBN 1420051334 .
Шах, Ар; Шиао, MC; Нагпал, VK; Chamis, CC, Вероятностная оценка неопределенности и рисков в аэрокосмических компонентах , Технический меморандум НАСА 105603, март 1992 года.
Вэнь, YK; Chen, HC, «О быстрой интеграции для временного варианта структурной надежности» , Вероятностная техника , вып. 2, Iss. 3, с. 156–162, сентябрь 1987 года.

[1] Murthy et al. , с. 128

[2] Beck & Melchers, p. 2201.

[3] Beck & Melchers, p. 2202.

[4] Beck & Melchers, p. 2201.

[5] Beck & Melchers, p. 2201.

[6] Shah et al. , с. 5

[7] Shah et al. , с. 5

[8] Riha et al. , с. 3

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]