عنوان
|
تحلیل قابلیت اعتماد سازه ها با استفاده از شبکه های احتمالی بیزی
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه
|
کلیدواژهها
|
قابلیت اعتماد، شبکه بیزی، سیستم سری و موازی، بهینه سازی
|
چکیده
|
هدف از این مطالعه تحلیل قابلیت اعتماد سازه ها با استفاده از روش شبکه های احتمالی بیزی می باشد. روش شبکه های احتمالی بیزی، ابزاری نوین و قدرتمند در حوزه تحلیل های احتمالاتی محسوب می شود که در سال های اخیر کاربرد آن در مسایل مهندسی پیشرفت قابل ملاحظه ای داشته است. تحلیل قابلیت اعتماد به عنوان رکن اصلی طراحی بر اساس عملکرد، با مدلسازی احتمالاتی متغیرها و عدم قطعیت ها سر و کار دارد. با این وجود تا به حال شبکه های بیزی در تحلیل قابلیت اعتماد سازه ها در برابر زمین لرزه به طور جدی استفاده نشده است. مزیت های استفاده از این روش عبارتند از قابلیت مدلسازی انواع متغیرها با توزیع های مختلف، مدلسازی عدم قطعیت ها و گسترش آسان آن در طول مدل، نمایش گرافیکی از ارتباط پارامترها و درک ساده از مدل، عدم وابستگی به توزیع ها و نمایش احتمال پارامترها به صورت غیر پارامتریک، به روز رسانی ساده در سطح گره و شبکه، الگوریتم های بهینه جهت محاسبه استنتاج های آماری و قابلیت تحلیل حساسیت می باشد. لذا استفاده از این ابزار می تواند دید مناسبی از عملکرد سازه در سطوح مختلف ارایه دهد که با روش های کلاسیک بسیار دشوار خواهد بود. روش های نسل جدید تحلیل قابلیت اعتماد باید دارای شش خصوصیت عمومیت در کاربرد، انعطاف پذیری در محاسبات، قابلیت استنتاج آماری، قابلیت تحلیل حساسیت، بهینگی در محاسبات و کاربردی بودن در مسایل با تعداد متغیرهای زیاد باشند. با توجه به اینکه هیچ یک از روش های موجود هنوز همه قابلیت های فوق را دارا نمی باشند، در این پایان نامه مدلی پنج لایه براساس شبکه احتمالی بیزی برای تحلیل قابلیت اعتماد سازه ارایه شده است. کاربرد مدل پیشنهادی با استفاده از سه نمونه سازه خرپا، قاب پرتال و قاب بتنی چهار طبقه بررسی شده و نتایج با روش مونت کارلو مقایسه شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که مدل پیشنهادی نتایجی مشابه روش های موجود بدست می دهد. اما مزیت و برتری استفاده از شبکه های احتمالی بیزی در مقابل سایر روش ها، سادگی و سرعت در انجام محاسبات معکوس و مجدد است که محاسبه احتمالات به روز شده را ممکن می سازد. همچنین ملاحظه شد که در صورت استفاده از الگوریتم های بهینه سازی پیشنهادی، با افزایش تعداد متغیرها حجم محاسبات به صورت نمایی کاهش می یابد که طبق نمونه بررسی شده برای یک پل کابلی با 10 مود خرابی، حجم محاسبات تا
|
پژوهشگران
|
آزاد یزدانی (استاد راهنما)، محمد صادق شهیدزاده (دانشجو)
|