基于概率风险的结构健康监测决策框架
应用统计
2021-01-06 v1
摘要
获得对结构运维做出明智决策的能力，是部署结构健康监测（SHM）系统的主要动力。概率风险评估（PRA）是一种成熟的方法论，使工程师能够就核能与航空航天等工业中安全关键和高价值资产的设计与运维做出风险知情的决策。本文旨在构建一个结合 PRA 要素与现有 SHM 范式的风险-based 决策框架。作为不确定下推理与决策的恰当工具，概率图模型构成该框架的基础。该框架将结构失效模式建模为故障树的贝叶斯网络表示，并向失效事件分配成本或效用。故障树允许信息从概率分类器传递至影响图的决策过程表示，同时在图模型中提供可查询节点以获得结构局部损伤状态的边缘概率分布。通过对最大化期望效用的策略的确定，选取结构的最优行动方案。该风险-based 框架在一个 realistic 桁架类结构上演示，并得到实验数据的支持。最后，对风险-based 方法进行了讨论，并指出了 SHM 背景下与决策过程相关的进一步挑战。
引用
@article{arxiv.2101.01521,
title = {A probabilistic risk-based decision framework for structural health monitoring},
author = {Aidan J. Hughes and Robert J. Barthorpe and N. Dervilis and Charles R. Farrar and Keith Worden},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.01521},
year = {2021}
}