含极端强迫事件的随机激励下结构系统的重尾响应
混沌动力学
2017-06-02 v3 数据分析、统计与概率
应用统计
摘要
我们刻画了描述包含极端事件的随机强迫作用下结构系统响应及其局部极值的复杂重尾概率分布函数（pdf）。我们的方法基于最近的概率分解-合成技术，将稀有事件状态与背景涨落解耦。分析结果具有响应（位移、速度和加速度）pdf 及局部极值 pdf 的半解析近似公式形式。对于特殊的极限情形（轻阻尼或重阻尼系统），我们的分析给出了完全解析的近似。我们还通过一个因间歇性强迫而发生稀有事件的两自由度结构系统，展示了该方法如何应用于高维结构系统。通过与计算代价高昂的蒙特卡洛模拟进行比较，所推导的公式能以极小的计算代价进行求值，并准确捕捉到远离均值许多个标准差处概率分布中复杂的重尾和非对称特征。
引用
@article{arxiv.1610.06110,
title = {Heavy-tailed response of structural systems subjected to stochastic excitation containing extreme forcing events},
author = {Han Kyul Joo and Mustafa A. Mohamad and Themistoklis P. Sapsis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.06110},
year = {2017}
}