基于Yeo-Johnson变换和最大熵原理的结构可靠性分析方法
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作者:
作者单位:

南京航空航天大学航空学院,南京 210016

作者简介:

通讯作者:

李洪双,男,教授,博士生导师, E-mail:hongshuangli@nuaa.edu.cn。

中图分类号:

V214.1

基金项目:

国家科技重大专项(Y2019-I-0018-0017)。


A Structural Reliability Analysis Method with Yeo-Johnson Transformation and Maximum Entropy Principle
Author:
Affiliation:

College of Aerospace Engineering, Nanjing University of Aeronautics & Astronautics, Nanjing 210016, China

Fund Project:

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    摘要:

    针对航空航天、车辆等工程领域存在输入数据完全随机缺失的情况,提出了一种基于Yeo-Johnson变换和最大熵原理的结构可靠性分析方法。首先,通过Yeo-Johnson变换将原始数据变换为正态化数据。再次对正态化数据进行扩充抽样,推导Yeo-Johnson逆变换,并对扩充数据进行逆变换。最后利用最大熵原理对全部数据进行概率密度函数拟合及失效概率的计算。将本文方法应用在3个算例中,结果表明:该方法能够对缺失数据进行样本扩充,有效解决因为数据完全随机缺失无法正常进行可靠性分析的情况,所提方法具有较高的可行性和工程应用价值。

    Abstract:

    A structural reliability analysis method is proposed to solve the issue of completely random missing input data in aerospace, vehicle and other engineering fields, with Yeo-Johnson transformation and maximum entropy principle. Firstly, the original data is transformed into normalized one by Yeo-Johnson transformation. Secondly, the size of data is enlarged by adding new samples generated by normal distribution. Then the Yeo-Johnson inverse transformation is derived and the augmented data is converted by it. Finally, the maximum entropy principle is used to determine the probability density function which is further used to calculate failure probability. The proposed method is applied to three illustrative examples. The results show that the proposed method can enlarge the total number of samples in missing data and solve the issue of completely random missing input data in structural reliability analysis. The proposed method has a feasibility and engineering application value.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

张雯静,李洪双.基于Yeo-Johnson变换和最大熵原理的结构可靠性分析方法[J].南京航空航天大学学报,2025,57(3):562-571

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  • 收稿日期:2024-08-27
  • 最后修改日期:2024-10-23
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  • 在线发布日期: 2025-06-20
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