Pavel praks 1 ji bro ovsk petr kone n 2
Download
1 / 16

Pavel Praks 1 Jiří Brožovský , Petr Konečný 2 - PowerPoint PPT Presentation


  • 92 Views
  • Uploaded on

Efektivní počítačová simulace málo pravděpodobných událostí pro odhad spolehlivosti systémů. Pavel Praks 1 Jiří Brožovský , Petr Konečný 2. 1 Katedra mat ematiky a deskript. geometrie , Katedra aplik. matematiky, Fakulta elektr o techniky a informatiky

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Pavel Praks 1 Jiří Brožovský , Petr Konečný 2 ' - preston


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
Pavel praks 1 ji bro ovsk petr kone n 2

Efektivní počítačová simulace málo pravděpodobných událostí pro odhad spolehlivosti systémů

Pavel Praks 1

Jiří Brožovský, Petr Konečný 2

1 Katedra matematiky a deskript. geometrie, Katedra aplik. matematiky, Fakulta elektrotechniky a informatiky

2 Katedra Stavební mechaniky, Fakulta stavební,

VŠB – TU Ostrava


Spolupr ce s fast v b tu ostrava a itam praha

Leonardo da Vinci - Pilot Project "TERECO“ událostí pro odhad spolehlivosti systémůContract no. CZ/98/1/82502/PI/I.1.1.1a/FPI

Teaching Reliability Concepts using Simulation Techniques

Simulation-based Reliability Assessment for Structural Engineers, CRC Press, Inc., Boca Raton, Florida, 1995, ISBN 0-8493-8286-6

Probabilistic Assessment of Structures using Monte Carlo Simulation. Basics, Exercises, Software. (2001). Marek P., Brozzetti J., and Guštar M. editors. ITAM Academy of Sciences of the Czech Republic, CRC Press, Inc., Boca Raton, Florida

Spolupráce s FAST VŠB – TU Ostrava a ITAM Praha


Osnova

Spolehlivost konstrukcí, Ostrava 21.4.2003 událostí pro odhad spolehlivosti systémů

Osnova

Úvod

Pravděpodobnostní posudek spolehlivosti

Metoda Monte Carlo a Importance Sampling

Numerické experimenty

Závěr


Nosn k s n hodn m zat en m
Nosník s náhodným zatížením událostí pro odhad spolehlivosti systémů

  • Náhodné zatížení: DL, LL, SL

  • Zatížení je modelováno náhodnou proměnnou se známým rozdělením

  • Určit pravděpodobnost nepřekročení kritické hodnoty kombinace účinků zatížení na prutu č. 22


Pravd podobnostn posudek spolehlivosti pra
Pravděpodobnostní posudek spolehlivosti událostí pro odhad spolehlivosti systémů(PRA)

  • Výpočet pravděpodobnosti poruchy Pf

    • Vektor náhodných parametrů X=(x1,…, xM)

    • Distribuční funkce f(X)

    • Funkce mezního stavu (odezvy) G(X)

      • G(X)>0 …bezpečný stav

  • Dimenze problému Mvelká

  • G(X) daná často implicitně (MKP)

  • Pf~ 1.10-3 až 1.10-5 pro reálné problémy


  • Z kladn metody p ravd podobnostn ho posudk u spolehlivosti pra
    Základní metody p událostí pro odhad spolehlivosti systémůravděpodobnostního posudku spolehlivosti (PRA)

    FORM / SORM (First / Second Order Reliability Methods)

    • Haldar A., Mahadevan S.(Willey, NY, 2001)

    Response Surface (regrese funkce odezvy)

    • Schueremans L. (Ph.D.th., Leuven, Belgium 2001)

    Simulační metody (náhodný výběr)

    • Marek P., Guštar, M., Anagnos (CRC Press, Inc., Boca Raton, Florida, 1995 )


    Simula n metody
    Simula událostí pro odhad spolehlivosti systémůční metody

    • vhodné pro posudek více-dimenzionálních komplexních problémů [Beranger]

    • Cíl výzkumu: snížit počet simulací při zachování přesnosti odhadu Pfmetodami redukce rozptylu

      • Stratified sampling [McKay M. D.:1979]

      • Importance sampling [Beranger M., Laurent B.:2001]


    P 1 n hodn v b r n 1 000
    Př. 1: Náhodný výběr N událostí pro odhad spolehlivosti systémů= 1 000

    Normální rozdělení N(4,3); N(6,4)

    Přímá metoda MC

    Importance sampling


    P 1 empirick distribu n funkce n 1 000 simulac
    Př. událostí pro odhad spolehlivosti systémů1: Empirická distribuční funkceN= 1 000 simulací

    • analytické řešení: N(4,3) + N(6,4) = N(10, 5)

    • detekce málopravděpodobných událostí „tail =chvost“

    -14.5

    34.5

    -10

    25

    Přímá metoda MC

    Importance sampling


    P 2 posudek r ovinn prutov kloubov konstrukce afem
    Př. 2. Posudek r událostí pro odhad spolehlivosti systémůovinné prutové kloubové konstrukce (AFEM)

    Předpoklady lin. statiky a teorie pružnosti

    MKP model: 14 uzlů, 2 st. volnosti

    Posudek prutu č. 22 (prut)

    Analytické vyjádření síly na prutu

    S = 4.5*50*DLvar + 1.5*45*Slvar + 2*30*Llvar

    [Marek P. et al 2001, str. 155]


    P 2 posudek r ovinn prutov kloubov konstrukce pokra ov n
    Př. 2. Posudek r událostí pro odhad spolehlivosti systémůovinné prutové kloubové konstrukce, pokračování

    Vstupní veličiny


    P 2 r ovinn prutov kloubov konstrukce num experimenty
    Př. 2. R událostí pro odhad spolehlivosti systémůovinná prutová kloubová konstrukce, num. experimenty

    • Importance sampling, N = 250 simulací

    • Přímá metoda Monte Carlo, N = 100 000 simulací


    P klad 3
    Příklad 3 událostí pro odhad spolehlivosti systémů

    • Prostý nosník

    • Zatížený stálým g, dlouhodobým Ll a krátkodobým zatížením Sl (viz. učebnice TERECO př. 4.1)

    • Kombinace účinků zatížení (ohybový moment)

    S = g×Dlvar×L2/8 + (Ql×LLvar+Qs×SLvar)×L/3


    MC událostí pro odhad spolehlivosti systémů

    Referenční pravděpodobnost

    IS

    Pravděpodobnost nepřekročení S1

    P

    Simulace[tisíce]


    Pavel praks 1 ji bro ovsk petr kone n 21

    Děkujeme za pozornost. událostí pro odhad spolehlivosti systémů

    Pavel Praks 1

    Jiří Brožovský, Petr Konečný 2

    1 Katedra matematiky a deskript. geometrie, Katedra aplik. matematiky, Fakulta elektrotechniky a informatiky

    2 Katedra Stavební mechaniky, Fakulta stavební,

    VŠB – TU Ostrava,


    ad