基于Sobol拟蒙特卡洛和Box-Muller变换的结构可靠度灵敏度分析方法

摘要

本发明公开了一种基于Sobol拟蒙特卡洛和Box‑Muller变换的结构可靠度灵敏度分析方法，该方法基于Sobol序列和Box‑Muller变换产生低差异性的样本用于轴正交重要抽样计算结构可靠度。当随机变量均服从正态分布时，将可靠度灵敏度的计算等效为一系列通过样本点在极限状态曲面上的投影点，与极限状态函数切平面平行的超平面对应功能函数的结构失效概率灵敏度之和；当包含非正态随机变量时，以差分方法计算结构失效概率灵敏度。本发明在土木工程、机械工程、航空航天等领域，以可靠性为目标的结构或产品参数灵敏度计算及优化设计上有很好的应用价值，通用性和适应性好，计算量小、精度高，扩展了重要抽样方法在结构可靠度灵敏度分析上的适用范围。