Interval uncertainty quantification para la dinámica de sistemas multicuerpo combinando polinomios de Chebyshev bivariados con descomposición de media local
Autores: Jiang, Xin; Bai, Zhengfeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Interval uncertainty quantification para la dinámica de sistemas multicuerpo combinando polinomios de Chebyshev bivariados con descomposición de media local
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Cuantificación de intervalos
Sistemas multicuerpo
Predicción dinámica
Diseño de confiabilidad
Propagación de incertidumbre
Método de Chebyshev bivariado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
La cuantificación de intervalos para sistemas multicuerpo puede proporcionar una predicción dinámica precisa y un diseño de fiabilidad robusto. Para lograr un modelo numérico robusto, se deben considerar múltiples parámetros inciertos de intervalo en la propagación de incertidumbre de sistemas multicuerpo. Los límites de respuesta obtenidos por el método de Chebyshev bivariado (BCM) presentan un deterioro intenso con el aumento del historial temporal en el análisis dinámico de intervalos. Para evitar este problema, en este artículo se propone un método novedoso que combina el polinomio de Chebyshev bivariado y la descomposición media local (BC-LMD). Primero, la respuesta multicomponente del sistema se descompuso en la suma de varias respuestas monocromáticas y una respuesta residual, y se obtuvo la amplitud y fase correspondientes de la respuesta monocromática. Luego, se realizó la descomposición de la función bivariada en la amplitud multidimensional, fase y residual para transformar un problema de alta dimensionalidad en varios problemas unidimensionales y bidimensionales. Posteriormente, se puede utilizar un polinomio de Chebyshev de bajo orden para construir modelos de sustitución para las respuestas de amplitud, fase y residual multidimensionales. Luego, se puede establecer el modelo de sustitución de acoplamiento completo del sistema y se pueden envolver los límites de respuesta del sistema. Se presentan ejemplos ilustrativos de un mecanismo de biela y manivela y un péndulo doble para demostrar la efectividad del método propuesto. Los resultados numéricos indican que, en comparación con el BCM, BC-LMD puede presentar un sobre en la análisis dinámico dependiente del tiempo a largo plazo bajo múltiples parámetros de intervalo.
Descripción
La cuantificación de intervalos para sistemas multicuerpo puede proporcionar una predicción dinámica precisa y un diseño de fiabilidad robusto. Para lograr un modelo numérico robusto, se deben considerar múltiples parámetros inciertos de intervalo en la propagación de incertidumbre de sistemas multicuerpo. Los límites de respuesta obtenidos por el método de Chebyshev bivariado (BCM) presentan un deterioro intenso con el aumento del historial temporal en el análisis dinámico de intervalos. Para evitar este problema, en este artículo se propone un método novedoso que combina el polinomio de Chebyshev bivariado y la descomposición media local (BC-LMD). Primero, la respuesta multicomponente del sistema se descompuso en la suma de varias respuestas monocromáticas y una respuesta residual, y se obtuvo la amplitud y fase correspondientes de la respuesta monocromática. Luego, se realizó la descomposición de la función bivariada en la amplitud multidimensional, fase y residual para transformar un problema de alta dimensionalidad en varios problemas unidimensionales y bidimensionales. Posteriormente, se puede utilizar un polinomio de Chebyshev de bajo orden para construir modelos de sustitución para las respuestas de amplitud, fase y residual multidimensionales. Luego, se puede establecer el modelo de sustitución de acoplamiento completo del sistema y se pueden envolver los límites de respuesta del sistema. Se presentan ejemplos ilustrativos de un mecanismo de biela y manivela y un péndulo doble para demostrar la efectividad del método propuesto. Los resultados numéricos indican que, en comparación con el BCM, BC-LMD puede presentar un sobre en la análisis dinámico dependiente del tiempo a largo plazo bajo múltiples parámetros de intervalo.