[article] 
inJournal of engineering mechanics > Vol. 132 N°1 (Janvier 2006) . - 65-77 p.

Titre :	Joint First-Passage Probability and Reliability of Systems Under Stochastic Excitation
Titre original :	Probabilité de Premier-Passage et Fiabilité Communes des Systèmes sous l'Excitation Stochastique
Type de document :	texte imprimé
Auteurs :	Junho Song, Auteur ; Der Kiureghian, Armen, Auteur ; Schueller, Gerhart L., Éditeur scientifique
Année de publication :	2006
Article en page(s) :	65-77 p.
Note générale :	Génie Mécanique
Langues :	Anglais (eng)
Mots-clés :	Earthquake loads Envelope Probability Random vibration Stochastic processes System reliability Vector analysis Charges de tremblement terre Enveloppe Probabilité Vibration aléatoire Processus stochastiques Fiabilité système Vecteur
Index. décimale :	621.34
Résumé :	The First passage probability, describing the probability that a scalar process exceeds a prescribed threshold during an interval of time, is of great engineering interest. This Probability is essential of estimating the reliability of a structural component whose response in a stochastic process. When considering the reliability of an engineering system compôsed of several interdependent compoonents, the probability that two or more response processes exceed their respective safe thresholds during the operation time of the system is an equally essential quantity. This Paper proposes simple and accurate formulas for approximating this joint first passage probability of vector process. The nth order joint first passage probability is obtained from a recursive formula involving lower order joint first passage probabilities and the out crossing probability of the vector process over a safe domain. Interdependence between the crossing is approximately accounted for by considering the clumping of these events. The Accuracy of the proposed formulas is examined by comparing analytical estimates with those obtained from Monte Carlo simulations for stationary Gaussian processes. As an example application, the reliability of a system of interconnected equipment items subjected to a stochastic earthquake excitations is estimated by linear programming bounds employing marginal and joint component fragilities obtained by the proposed formulas. La première probabilité de passage, décrivant la probabilité qu'un processus scalaire excède un seuil prescrit pendant un intervalle de temps, est de grand intérêt de technologie. Cette probabilité est essentielle d'estimer la fiabilité d'un composant structural dont la réponse dans un processus stochastique. Quand vu la fiabilité de la technologie un système compôsed de plusieurs compoonents interdépendants, la probabilité que deux processus ou plus de réponse excèdent leurs seuils sûrs respectifs pendant la période d'opération du système est une quantité également essentielle. Cet article propose des formules simples et précises pour rapprocher cette première probabilité commune de passage du processus de vecteur. La première probabilité de passage du nième joint d'ordre est obtenue à partir d'une formule récursive impliquant les premières probabilités de passage de joint inférieur d'ordre et la probabilité de croisement de sortie du processus de vecteur au-dessus d'un domaine sûr. L'interdépendance entre le croisement est approximativement expliquée par considérer le groupement de ces événements. L'exactitude des formules proposées est examinée en comparant des évaluations analytiques à ceux obtenues à partir des simulations de Monte Carlo pour des processus gaussiens stationnaires. Comme exemple une application, la fiabilité d'un système des articles reliés ensemble d'équipement soumis aux excitations stochastiques d'un tremblement de terre est estimée par les limites de programmation linéaires utilisant des fragilities composants marginaux et communs obtenus par les formules proposées.
En ligne :	junho@uiuc.edu, adk@ce.berkeley.edu

[article] Joint First-Passage Probability and Reliability of Systems Under Stochastic Excitation = Probabilité de Premier-Passage et Fiabilité Communes des Systèmes sous l'Excitation Stochastique [texte imprimé] / Junho Song, Auteur ; Der Kiureghian, Armen, Auteur ; Schueller, Gerhart L., Éditeur scientifique . - 2006 . - 65-77 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°1 (Janvier 2006) . - 65-77 p.

Mots-clés :	Earthquake loads Envelope Probability Random vibration Stochastic processes System reliability Vector analysis Charges de tremblement terre Enveloppe Probabilité Vibration aléatoire Processus stochastiques Fiabilité système Vecteur
Index. décimale :	621.34
Résumé :	The First passage probability, describing the probability that a scalar process exceeds a prescribed threshold during an interval of time, is of great engineering interest. This Probability is essential of estimating the reliability of a structural component whose response in a stochastic process. When considering the reliability of an engineering system compôsed of several interdependent compoonents, the probability that two or more response processes exceed their respective safe thresholds during the operation time of the system is an equally essential quantity. This Paper proposes simple and accurate formulas for approximating this joint first passage probability of vector process. The nth order joint first passage probability is obtained from a recursive formula involving lower order joint first passage probabilities and the out crossing probability of the vector process over a safe domain. Interdependence between the crossing is approximately accounted for by considering the clumping of these events. The Accuracy of the proposed formulas is examined by comparing analytical estimates with those obtained from Monte Carlo simulations for stationary Gaussian processes. As an example application, the reliability of a system of interconnected equipment items subjected to a stochastic earthquake excitations is estimated by linear programming bounds employing marginal and joint component fragilities obtained by the proposed formulas. La première probabilité de passage, décrivant la probabilité qu'un processus scalaire excède un seuil prescrit pendant un intervalle de temps, est de grand intérêt de technologie. Cette probabilité est essentielle d'estimer la fiabilité d'un composant structural dont la réponse dans un processus stochastique. Quand vu la fiabilité de la technologie un système compôsed de plusieurs compoonents interdépendants, la probabilité que deux processus ou plus de réponse excèdent leurs seuils sûrs respectifs pendant la période d'opération du système est une quantité également essentielle. Cet article propose des formules simples et précises pour rapprocher cette première probabilité commune de passage du processus de vecteur. La première probabilité de passage du nième joint d'ordre est obtenue à partir d'une formule récursive impliquant les premières probabilités de passage de joint inférieur d'ordre et la probabilité de croisement de sortie du processus de vecteur au-dessus d'un domaine sûr. L'interdépendance entre le croisement est approximativement expliquée par considérer le groupement de ces événements. L'exactitude des formules proposées est examinée en comparant des évaluations analytiques à ceux obtenues à partir des simulations de Monte Carlo pour des processus gaussiens stationnaires. Comme exemple une application, la fiabilité d'un système des articles reliés ensemble d'équipement soumis aux excitations stochastiques d'un tremblement de terre est estimée par les limites de programmation linéaires utilisant des fragilities composants marginaux et communs obtenus par les formules proposées.
En ligne :	junho@uiuc.edu, adk@ce.berkeley.edu