Project detail
Inverse structural reliability problems
Duration: 1.1.2011 — 31.12.2013
Funding resources
Grantová agentura České republiky - Postdoktorandské granty
On the project
Projekt INSREL je zaměřen na řešení problému inverzní spolehlivosti konstrukcí – problému určení návrhových parametrů odpovídajících předepsaným úrovním spolehlivosti, které jsou vyjádřeny indexy spolehlivosti nebo teoretickými pravděpodobnostmi poruchy. Návrhové parametry mohou být deterministické nebo náhodné veličiny. V případě náhodných veličin jsou návrhové parametry představovány střední hodnotou nebo směrodatnou odchylkou. Je navržen zcela nový obecný přístup inverzní analýzy spolehlivosti k určení návrhových parametrů výpočtového modelu tak, aby bylo dosaženo předepsaných úrovní spolehlivosti. Inverzní analýza bude založena na kombinaci stochastické simulace typu Monte Carlo a umělé neuronové sítě. Návrhové parametry jsou představovány náhodnými veličinami s rozptylem, který odpovídá reálnému rozsahu možných hodnot parametrů. Účinnost přístupu bude otestována a aplikována na inverzní úlohy výpočtové stavební mechaniky.
Description in English
The project INSREL is focused on the solution of the inverse structural reliability problem - the problem
to find design parameters corresponding to specified reliability levels expressed by reliability indexes or
by theoretical failure probabilities. Design parameters can be treated as deterministic or random
variables. In the second case, the actual design parameters could be either mean or standard deviation of
random design variable. A new general approach of the inverse reliability analysis is proposed to obtain
design parameters of a computational model in order to achieve prescribed reliability levels. The inverse
analysis will be based on the coupling of a stochastic simulation of Monte Carlo type and an artificial
neural network. The design parameters play the role of random variables with a scatter reflecting the
physical range of parameters. The efficiency of the approach will be tested and applied for inverse tasks
from computational structural mechanics.
Keywords
Inverzní spolehlivost;spolehlivost konstrukcí;stavební mechanika;spolehlivostní
návrh;umělé neuronové sítě
Key words in English
Inverse reliability;structural reliability;structural mechanics;reliability-based
design;artificial neural networks
Mark
GAP105/11/1385
Default language
Czech
People responsible
Novák Drahomír, prof. Ing., DrSc. - principal person responsible
Units
Institute of Structural Mechanics
- responsible department (25.5.2010 - not assigned)
Institute of Structural Mechanics
- beneficiary (25.5.2010 - not assigned)
Results
VOŘECHOVSKÝ, M.; NOVÁK, D.; RUSINA, R. Sample size extension in stratified sampling: Theory and software implementation. In Safety, Reliability, Risk and Life-Cycle Performance of Structures and Infrastructures. New York, USA: 2013. p. 2907-2914. ISBN: 978-1-138-00086-5.
Detail
LEHKÝ, D.; NOVÁK, D. Inverse reliability problem solved by artificial neural networks. In Safety, Reliability, Risk and Life-Cycle Performance of Structures and Infrastructures. New York, USA: 2013. p. 5303-5310. ISBN: 978-1-138-00086-5.
Detail
NOVÁK, D.; VOŘECHOVSKÝ, M.; TEPLÝ, B. FReET: Software for the statistical and reliability analysis of engineering problems and FReET-D: Degradation module. ADVANCES IN ENGINEERING SOFTWARE, 2014, vol. 72, no. 2014, p. 179-192. ISSN: 0965-9978.
Detail
ELIÁŠ, J.; VOŘECHOVSKÝ, M.; BAŽANT, Z. Stochastic lattice simulations of flexural failure in concrete beams. In Fracture Mechanics of Concrete and Concrete Structures. Toledo, Španělsko: 2013. p. 1-12. ISBN: 978-84-941004-0-6.
Detail
VOŘECHOVSKÝ, M.; KADĚROVÁ, J. Vývoj norem korelace při náhodných záměnách pořadí elementů. Sborník vědeckých prací Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava, 2013, roč. 2013, č. 2, s. 217-226. ISSN: 1213-1962.
Detail
VOŘECHOVSKÝ, M. Extension of sample size in Latin Hypercube Sampling – methodology and software. In 3rd Symposium on Life-Cycle and Sustainability of Civil Infrastructure Systems. Austria, Vienna: 2012. p. 2403-2410. ISBN: 978-0-415-62126-7.
Detail
LEHKÝ, D. Early warning system of roofs overloaded by snow based on measurements and inverse analysis. In 3rd International Symposium on Life-Cycle Civil Engineering. Vídeň, Rakousko: 2012. p. 2175-2181. ISBN: 978-0-415-62126-7.
Detail
LEHKÝ, D.; NOVÁK, D. Solving Inverse Structural Reliability Problem Using Artificial Neural Networks and Small-Sample Simulation. ADVANCES IN STRUCTURAL ENGINEERING, 2012, vol. 15, no. 11, p. 1911-1920. ISSN: 1369-4332.
Detail
VOŘECHOVSKÝ, M. Optimal singular correlation matrices estimated when sample size is less than the number of random variables. PROBABILISTIC ENGINEERING MECHANICS, 2012, vol. 2012 (30), no. 1, p. 104-116. ISSN: 0266-8920.
Detail
LEHKÝ, D.; NOVÁK, D. Inverse reliability analysis in structural design. In 1st International Symposium on Uncertainty Modelling in Engineering. Praha: 2011. p. 37-39. ISBN: 978-80-01-04805-4.
Detail
STRAUSS, A.; LEHKÝ, D.; FRANGOPOL, D.; ZEMAN, O.; NOVÁK, D. Stochastic properties of concrete experimentally determined for monitoring issues. Cancun, Mexico: 2011. p. 1-8.
Detail
LEHKÝ, D.; NOVÁK, D.; KERŠNER, Z.; STRAUSS, A. Statistical characteristics of material parameters of concrete using inverse analysis. The 2nd International Conference on Material Modelling - ICMM2. Paris: 2011. p. 304-304. ISBN: 978-2-911256-61-5.
Detail
VOŘECHOVSKÝ, M. Correlation in probabilistic simulation. In Applications of Statistics and Probability in Civil Engineering. Zurich, Švýcarsko: 2011. p. 2931-2939. ISBN: 978-0-415-66986-3.
Detail
VOŘECHOVSKÝ, M. Correlation control in small sample Monte Carlo type simulations II: Analysis of estimation formulas, random correlation and perfect uncorrelatedness. PROBABILISTIC ENGINEERING MECHANICS, 2012, vol. 27, no. 1, p. 1-16. ISSN: 0266-8920.
Detail
Responsibility: Novák Drahomír, prof. Ing., DrSc.