基于改进AK-MCS法的船舶板架极限强度可靠性分析

摘要

[目的]船舶结构极限承载能力不足会导致海损事故,为此提出改进AK-MCS法,用于船舶结构极限强度可靠性研究.[方法]通过引入信息熵中的学习函数H对样本点进行二次寻优,以提高最佳样本点的质量,从而提高Kriging模型的精度和更新效率;采用K折交叉验证替代AK-MCS法的迭代停止准则,解决原本迭代停止准则过于保守的问题,以有效避免发生过学习和欠学习状态,从而以较少的样本点训练Kriging模型,实现对极限状态函数的高度拟合.使用非线性振荡器数学模型进行验证,并将改进AK-MCS法应用于船舶板架的极限强度可靠性研究.[结果]仿真结果表明,改进AK-MCS法调用有限元模型的次数比原方法减少了38％,验证了改进AK-MCS法的求解效率和精度.应用结果表明,该方法的计算精度最高,且调用有限元仿真次数比原方法减少32％,验证了改进AK-MCS法在船舶板架极限强度可靠性研究中的适用性和高效性.[结论]使用改进AK-MCS法研究船舶板架极限强度的可靠性,可评估船舶实际航行中局部结构尤其局部较危险结构的失效概率.