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《大连理工大学》 2008年
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基于支持向量机的可靠度计算方法研究

刘志强  
【摘要】: 工程结构在设计使用期内存在许多不确定性,如载荷、结构材料和尺寸、计算模型等。结构可靠度理论是处理结构不确定性、进行结构性能评估的有力工具。然而对于复杂的工程结构,功能函数通常是高度非线性隐式函数,传统的基于梯度的一次/二次可靠度算法、蒙特卡罗法需要花费大量时间。隐式功能函数的可靠性分析成为工程结构可靠度面临的一个普遍问题。替代模型(Surrogates)是处理大量仿真模拟问题的有效途径,如可靠度分析、全局优化、多目标优化等,利用替代模型近似真实的功能函数,是当前解决隐式功能函数可靠度计算的一个有效方法,而如何构造逼真、稳定、方便的替代模型是该领域研究的重要内容。 支持向量机(Support Vector Machine,SVM)是建立在统计学习理论基础之上的一种新的机器学习方法,实现了结构风险最小化原则,具有出色的小样本学习性能和良好的泛化性能,目前已广泛应用于语音识别、图像识别等模式识别领域,而在可靠度领域的应用刚刚开始。鉴于支持向量机出色的小样本学习能力,它的出现为隐式功能函数的近似提供了一种有效的替代模型。本文详细阐述了支持向量机的基本原理,将支持向量机方法应用于结构可靠性分析中,通过拉丁超立方抽样,利用有限的样本拟合真实的功能函数或极限状态方程,建立了基于支持向量机分类算法和回归算法的可靠性分析模型,讨论了模型参数对支持向量机性能的影响,并采用遗传算法对参数进行了优化。算例结果表明了支持向量机方法在可靠度领域应用的可行性,最后将该方法应用于重载锻造操作机关键构件的可靠性分析中。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:O213.2

【引证文献】
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1 贾布裕;组合梁斜拉桥的可靠度分析[D];华南理工大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 张小庆,康海贵,王复明;求解隐式功能函数可靠度的一种新方法[J];大连理工大学学报;2003年05期
2 李刚,程耿东;灾害荷载下结构体系失效模式的相关性及可靠度计算[J];工程力学;2001年03期
3 刘成立;吕震宙;;非线性隐式极限状态方程失效概率计算的组合响应面法[J];工程力学;2006年02期
4 李刚,许林,程耿东;基于ANSYS软件的大型复杂结构可靠度分析[J];建筑结构;2002年05期
5 刘成立;吕震宙;;结构体系隐式极限状态方程概率分析的改进响应面法[J];机械强度;2006年03期
6 张学工;关于统计学习理论与支持向量机[J];自动化学报;2000年01期
7 佟晓利,赵国藩;一种与结构可靠度分析几何法相结合的响应面方法[J];土木工程学报;1997年04期
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1 张崎;基于Kriging方法的结构可靠性分析及优化设计[D];大连理工大学;2005年
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1 李洪双;小子样可靠性分析方法及应用研究[D];西北工业大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李亚东,张华林,马亿珠,李宾杰,吴志申;ABS/纳米Sb_2O_3复合材料阻燃性能研究[J];工程塑料应用;2005年02期
2 孙宝寿;邓益民;陈哲;王利柱;刘军;;基于Taguchi和UDE试验设计的注塑工艺参数优化[J];工程塑料应用;2009年12期
3 邵军,程华,徐军;遗传算法在结构可靠性优化中的应用[J];四川建筑科学研究;2001年02期
4 陈义元,何思明;复合地基承载力的可靠度分析[J];四川建筑科学研究;2003年03期
5 桂劲松,康海贵;结构可靠度计算的最优化方法及其Matlab实现[J];四川建筑科学研究;2004年02期
6 杨婷连,王杰光,李文兴,谭景和;各种装修材料对楼板可靠度的影响研究[J];四川建筑科学研究;2004年03期
7 李志华,张光海,康海贵;基于Matlab优化工具箱的工程结构可靠度计算[J];四川建筑科学研究;2005年03期
8 秦建庆,岳建勇;柔性桩复合地基的承载力分项系数研究[J];四川建筑科学研究;2005年04期
9 彭建政;何广杰;周灵源;;灰色聚类方法在建筑结构鉴定中的应用[J];四川建筑科学研究;2005年06期
10 李玉;何平;谢喜山;;后浇混凝土与砖砌体粘结面抗剪强度的试验研究[J];四川建筑科学研究;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;An effective procedure exploiting unlabeled data to build monitoring system[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(下)[C];2012年
2 齐登红;常珂;朱中道;;利用回归分析确定降水入渗补给函数[A];河南省地质调查与研究通报2007年卷(上册)[C];2007年
3 宋海鹰;桂卫华;阳春华;;基于核偏最小二乘的简约最小二乘支持向量机及其应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 ;A Novel Kernel PCA Support Vector Machine Algorithm with Feature Transition Function[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 ;A Novel Proximal Support Vector Machine and Its Application in Radar Target Recognition[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 顾小军;杨世锡;钱苏翔;;基于支持向量机的旋转机械多类故障识别研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 吕蓬;柳亦兵;马强;魏于凡;;支持向量机在齿轮智能故障诊断中的应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 姜明辉;袁绪川;;基于GA优化的个人信用评估SVM模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 韩露;余正涛;邓锦辉;章程;毛存礼;郭剑毅;;领域知识关系对领域文本分类的影响[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 ;Fault Pattern Recognition of Rolling Bearings Based on Wavelet Packet and Support Vector Machine[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
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1 赵莹;半监督支持向量机学习算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 母丽华;煤矿安全预警系统的方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 张春玉;预应力空间网格结构优化理论及可靠性分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 殷志伟;基于统计学习理论的分类方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 朱广平;混响干扰中的信号检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 谭海涛;受水下爆炸载荷作用的船体结构可靠性研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 谢波涛;台风/飓风影响海区固定式平台设计标准及服役期安全度风险分析[D];中国海洋大学;2010年
9 郑大腾;柔性坐标测量机空间误差模型及最佳测量区研究[D];合肥工业大学;2010年
10 李方义;区间非概率多目标优化设计方法及其在车身设计中的应用[D];湖南大学;2010年
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1 展慧;基于多源信息融合技术的板栗分级检测方法研究[D];华中农业大学;2010年
2 杜二玲;拟概率空间上等均值噪声下统计学习理论的理论基础[D];河北大学;2007年
3 刘超;聚氨酯膜预防综放巷道煤层自燃技术的研究[D];山东科技大学;2010年
4 韩福冬;再生混凝土基本力学性能的数理统计分析和可靠度研究[D];山东科技大学;2010年
5 李金华;基于SVM的多类文本分类研究[D];山东科技大学;2010年
6 王钊;桩—锚杆支护结构可靠性研究[D];山东科技大学;2010年
7 朱耿峰;支持向量机在冲击地压预测模型中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
8 安文娟;Fisher和支持向量综合分类器[D];辽宁师范大学;2010年
9 姜成玉;基于支持向量机的时间序列预测[D];辽宁师范大学;2010年
10 姜念;区间自适应粒子群算法研究及其应用[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
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1 唐纯喜;金伟良;陈进;;基于支持向量机的重要抽样方法[J];长江科学院院报;2007年06期
2 张建仁,许福友;连续梁桥悬臂施工整体稳定性可靠度分析[J];长沙交通学院学报;2002年01期
3 余建星,何斌,杨钢;大型斜拉桥风致振动可靠性分析方法[J];地震工程与工程振动;2003年01期
4 刘天云,赵国藩;一种识别结构主要失效模式的有效算法[J];大连理工大学学报;1998年01期
5 蔡迎建,孙焕纯;结构失效模式的快速识别方法[J];大连理工大学学报;1999年04期
6 杨栋;姜黎;;支持向量回归机在滑坡安全可靠度评价中的应用研究[J];地下水;2010年01期
7 聂建国,崔玉萍,石中柱,刘冲,郭邵斌;部分剪力连接钢──混凝土组合梁受弯极限承载力的计算[J];工程力学;2000年03期
8 张哲;李生勇;石磊;王会利;;结构可靠度分析中的改进响应面法及其应用[J];工程力学;2007年08期
9 乔红威;吕震宙;关爱锐;刘旭华;;平稳随机激励下随机结构动力可靠度分析的多项式逼近法[J];工程力学;2009年02期
10 余晓琳;颜全胜;李伟;王頠;;基于支持向量机的大跨度斜拉桥可靠度分析[J];公路;2010年10期
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1 张崎;基于Kriging方法的结构可靠性分析及优化设计[D];大连理工大学;2005年
2 周凌宇;钢—混凝土组合箱梁受力性能及空间非线性分析[D];中南大学;2005年
3 周凌远;斜拉桥非线性理论及极限承载力研究[D];西南交通大学;2007年
4 李生勇;自锚式悬索桥结构可靠性研究[D];大连理工大学;2007年
5 陈兵;桥梁抗震分析的随机理论及应用研究[D];西南交通大学;2008年
6 李伟;大跨度斜拉桥静动力可靠度分析[D];华南理工大学;2010年
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1 马宁;岩土分类和边坡可靠度分析的支持向量机方法[D];湖南大学;2009年
【二级引证文献】
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1 罗霞;基于Kriging法的单索面斜拉桥静力可靠度分析[D];华南理工大学;2012年
【二级参考文献】
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1 肖刚;评估复杂可维修系统可靠度与瞬态可用度的蒙特卡罗方法[J];兵工学报;2002年02期
2 金星,洪延姬,文明,李俊美;非中心t分布函数在可靠性下限计算中的应用[J];兵工学报;2003年01期
3 傅惠民,高镇同,徐人平;母体百分位值的置信下限[J];北京航空航天大学学报;1990年03期
4 熊峻江,高镇同;极大似然法测定p-S-N曲线的置信度[J];北京航空航天大学学报;1996年06期
5 孟宪颐;响应面法在可靠性优化设计中的应用[J];北京建筑工程学院学报;1999年Z1期
6 高小旺,鲍霭斌;地震作用的概率模型及其统计参数[J];地震工程与工程振动;1985年01期
7 宋保维,秦英孝;小子样产品的可靠性Bayes评定方法[J];弹箭与制导学报;1999年02期
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9 郑云龙;改进的重要抽样技巧[J];大连理工大学学报;1998年04期
10 张金槐;;关于Bayes序贯检验的一些思考[J];飞行器测控技术;1992年02期
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3 孙浚清;李世平;唐超;张弦;;基于GA-SVM的装备需求时间序列预测[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会(MCMI'2007)论文集(上册)[C];2007年
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5 张满怀;;两类基于异常的网络入侵检测方法的比较[A];2007中国科协年会——通信与信息发展高层论坛论文集[C];2007年
6 刘明贵;彭俊伟;;进化支持向量机在基桩低应变完整性检测中的应用[A];2007'湖北·武汉NDT学术年会论文集[C];2007年
7 顾锦荣;刘华强;孙预前;;遗传算法优化的支持向量机模型在热带气旋强度预报中的应用[A];第七届长三角气象科技论坛论文集[C];2010年
8 李烨;蔡云泽;许晓鸣;;基于支持向量机集成的故障诊断[A];第16届中国过程控制学术年会暨第4届全国故障诊断与安全性学术会议论文集[C];2005年
9 林平;王福利;刘浏;;齿轮钢精炼过程淬透性的预报研究[A];2009中国控制与决策会议论文集(3)[C];2009年
10 朱娅妮;王喆;;基于遗传算法进化的SVM人脸表情识别[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第三分册)[C];2009年
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1 林京;《神经网络和遗传算法在水科学领域的应用》将面市[N];中国水利报;2002年
2 程爱娟;旅行推销员问题(TSP)的人工智能解法及其应用[N];新疆科技报(汉);2001年
3 中国科技大学计算机系 邢方亮;计算智能百花齐放[N];计算机世界;2003年
4 包家庆;IDS五大发展趋势[N];网络世界;2002年
5 郭明波;来自蝙蝠的启发[N];北京科技报;2001年
6 李水根;计算机详解配伍与药效关系[N];健康报;2005年
7 课题主持人 李心丹 课题协调人 上海证券交易所 施东晖 傅浩 课题研究员 宋素荣 查晓磊 宾红辉 张许宏 郭静静 黄隽 南京大学工程管理学院;内幕交易与市场操纵的行为动机与判别监管研究[N];中国证券报;2007年
8 清华大学 苏光大;非接触式人脸识别技术[N];计算机世界;2006年
9 易水;IT新词集锦[N];计算机世界;2003年
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5 何广杰;克隆选择算法及其在地基工程若干问题中的应用[D];西南交通大学;2007年
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9 彭光金;小样本工程造价数据的智能学习方法及其在输变电工程中的应用研究[D];重庆大学;2010年
10 杜小芳;基于CPFR的农产品采购模型研究[D];华中科技大学;2005年
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1 张永新;基于支持向量机和遗传算法相结合的模拟电路故障诊断方法研究[D];东北大学;2009年
2 付阳;支持向量机并行训练算法与基于遗传算法的参数优化研究[D];南昌大学;2010年
3 刘志强;基于支持向量机的可靠度计算方法研究[D];大连理工大学;2008年
4 陆有忠;进化支持向量机及其在岩体边坡中的应用[D];宁夏大学;2004年
5 段杨;遗传算法的若干改进及其在支持向量机中的应用研究[D];南京邮电大学;2012年
6 熊娓;基于SVM和GA混合算法的基因芯片特征基因子集选取研究[D];吉林大学;2006年
7 孙瑾;支持向量机在个人信用评估中的应用[D];中南大学;2008年
8 闫磊凡;遗传算法求解反SVM问题在集群系统上的实现[D];河北大学;2006年
9 刘铮;智能优化算法在电磁工程中的应用[D];南京理工大学;2005年
10 滕文凯;支持向量机反问题及其解法[D];河北大学;2005年
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