[发明专利]一种结构可靠性分析方法、装置、设备及存储介质

权利要求书

1.一种结构可靠性分析方法，其特征在于，包括：

获取待分析领域中对象的产品结构、功能函数以及随机变量特征参数；

根据所述待分析领域中对象的产品结构、功能函数以及随机变量特征参数，计算可靠性分析的目标函数的梯度值并确定初始迭代步长；

根据所述梯度值和所述初始迭代步长更新所述功能函数的值；

当所述功能函数的值满足阈值条件，确定共轭Barzilai-Borwein一阶可靠性分析方法的起点；

根据所述目标函数，确定共轭Barzilai-Borwein一阶可靠性分析方法的搜索方向与迭代步长；

根据所述起点、所述搜索方向和所述迭代步长进行迭代，确定目标坐标点；

根据所述目标坐标点，通过求解原始空间下的最大可能失效点，计算得到结构失效概率。

2.根据权利要求1所述的一种结构可靠性分析方法，其特征在于，所述方法还包括：

在共轭Barzilai-Borwein一阶可靠性分析方法中进行非单调线搜索，将步长大小调整至目标范围。

3.根据权利要求1所述的一种结构可靠性分析方法，其特征在于，所述根据所述待分析领域中对象的产品结构、功能函数以及随机变量特征参数，计算可靠性分析的目标函数的梯度值并确定初始迭代步长，包括：

取均值点作为迭代起点；

根据所述迭代起点，采用带衰减步长的最速下降法确定所述初始迭代步长。

4.根据权利要求3所述的一种结构可靠性分析方法，其特征在于，

所述初始迭代步长的下降方向的计算公式为：

所述初始迭代步长的衰减步长的计算公式为：

其中，代表搜索方向；代表极限状态方程的梯度；代表梯度的Euclidean范数；代表步长；ρ代表调整步长大小的参数；k代表迭代计数器；I代表算法的第一阶段。

5.根据权利要求4所述的一种结构可靠性分析方法，其特征在于，所述目标函数的表达式为：

其中，f(z)代表目标函数；z代表标准正态空间下的迭代点；代表极限状态方程的梯度；代表的转置；c代表一个大于等于10的正数；

所述目标函数的梯度的计算公式为：

d_k＝z_k+1-z_k

其中，d_k代表第k步目标函数的下降方向；z_k+1代表第k+1步的设计验算点；z_k代表第k步的设计验算点。

6.根据权利要求1所述的一种结构可靠性分析方法，其特征在于，所述根据所述目标函数，确定共轭Barzilai-Borwein一阶可靠性分析方法的搜索方向与迭代步长这一步骤中，

采用基于Armijo准则的非单调线搜索方法对所述搜索方向和所述迭代步长进行控制。

7.一种结构可靠性分析装置，其特征在于，包括：

第一模块，用于获取待分析领域中对象的产品结构、功能函数以及随机变量特征参数；

第二模块，用于根据所述待分析领域中对象的产品结构、功能函数以及随机变量特征参数，计算可靠性分析的目标函数的梯度值并确定初始迭代步长；

第三模块，用于根据所述梯度值和所述初始迭代步长更新所述功能函数的值；

第四模块，用于当所述功能函数的值满足阈值条件，确定共轭Barzilai-Borwein一阶可靠性分析方法的起点；

第五模块，用于根据所述目标函数，确定共轭Barzilai-Borwein一阶可靠性分析方法的搜索方向与迭代步长；

第六模块，用于根据所述起点、所述搜索方向和所述迭代步长进行迭代，确定目标坐标点；

第七模块，用于根据所述目标坐标点，通过求解原始空间下的最大可能失效点，计算得到结构失效概率。

8.一种电子设备，其特征在于，包括处理器以及存储器；

所述存储器用于存储程序；

所述处理器执行所述程序实现如权利要求1至6中任一项所述的方法。