V&V(验证与确认) — 不确定性量化 — 文章目录
不确定性量化(UQ)是定量研究输入(材料常数、载荷、形状公差)的离散如何传播到结果的领域。它是从确定性的单点分析向“结果的分布与置信区间”的转变,在Validation中与试验比较时,判断“一致还是不一致”也需要不确定性这把尺子。计算成本是最大的敌人,如何用尽量少的分析次数估计分布是技术的核心。
《Morris方法(Elementary Effects)》讨论在正式UQ之前,用少量试算筛选出“起作用的输入变量”的筛选方法。文中讲解每次只改变一个变量的轨迹设计如何同时得到平均效应μ*和表示非线性与交互作用的指标σ、按“输入数+1次×轨迹数”估算计算成本,以及与Sobol指数等高阶方法的衔接。作为相关工具,也可以使用本站的误差传播模拟器。
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CAE中认识论(epistemic)不确定性与偶然性(aleatory)不确定性的区别解说。 - 克里金法(高斯过程回归)代理模型
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Sobol灵敏度指标基于方差分解的全局灵敏度分析。对复杂CAE模型的输入参数影响度进行量化,实现设计优化和不确定性定量化的数值计算方法。 - 稀疏PCE与LAR
稀疏多项式混沌展开(PCE)与LAR的实务指南:Wiener-Askey基、由系数解析获取均值·方差·Sobol'指数、双曲截断+自适应阶数+修正LOO的构建流程、与Kriging的分工、OpenTURNS实现示例, - 不确定性传播(Forward UQ)
用悬臂梁挠度算例讲解输入离散如何传递到分析结果的不确定性传播。由载荷、弹性模量、板厚的离散,一阶近似得到挠度标准差3.17 mm,与蒙特卡洛法3.20 mm几乎一致;但超过许用值的概率为5.8%与6.9%,相差两成;