《表8 3阶CPSE样本数N-强度可靠度》

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《桥机主梁的切比雪夫非嵌入式随机有限元可靠性分析》

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3阶CPSE模型配点样本数目N为120和140，2阶CPSE模型配点样本数目N为36，都近似等于待定系数个数nc时，此时的决定系数R2分别为0.82529、0.87861、0.62236，均小于0.9，说明构建的CPSE模型质量不高，不适合用于可靠度计算，如表8～表9所示。随着配点样本数目N的增加，2阶、3阶CPSE模型的拟合度R2整体都呈升高趋势，强度可靠度就整体变化趋势而言，均先升高后降低；为评价计算精度，以MCS的计算结果作为准确值，强度可靠度准确值为98.1747%。LHS随机有限元配点样本数目N对可靠度的影响，当N增大时，可靠度相对误差整体上均呈先降低后升高趋势，如图3～图4所示；3阶CPSE模型中N在180～260范围内，2阶CPSE模型中N在72～256范围内时，强度可靠度误差基本稳定；且3阶CPSE模型中N=240，2阶CPSE模型中N=72，即各自N=2 nc时误差均较小；2阶和3阶CPSE模型中当N大于260时，误差均增大且维持基本稳定趋势。由此可见，当LHS随机有限元配点样本数目N约等于两倍的待定系数个数nc时，可靠度的计算结果精度较高。这可能是由于当配点样本数目N较少时，CPSE模型处于欠拟合状态；当N过大时，CPSE模型又可能出现局部过拟合现象所造成的可靠度计算精度不高的结果。因此，为兼顾计算精度和效率，采用两倍的待定系数个数作为LHS的配点数目分别计算该单梁桥机的强度、水平静刚度、垂直静刚度、动刚度的可靠度。