基于不確定性的產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)力學(xué)性能優(yōu)化技術(shù)及其典型應(yīng)用.pdf

1、產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造、裝配及運(yùn)行過程中不確定性因素廣泛存在，這使得經(jīng)典的確定性優(yōu)化理論和方法難以直接得到應(yīng)用。因此，開展產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)不確定性優(yōu)化方法和應(yīng)用研究，對(duì)于確保產(chǎn)品的質(zhì)量和工作可靠性具有重要的意義。本論文的主要內(nèi)容如下:
　　第一章介紹了產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的各種不確定性因素，綜述了產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)力學(xué)性能不確定性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的研究現(xiàn)狀和不足，提出了本課題的研究背景、意義及主要研究?jī)?nèi)容。
　　第二章提出了基于區(qū)間變量

2、的產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)靜態(tài)力學(xué)性能不確定性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。利用區(qū)間序關(guān)系和區(qū)間可能度實(shí)現(xiàn)了區(qū)間不確定性優(yōu)化模型向確定性優(yōu)化模型的轉(zhuǎn)換，針對(duì)轉(zhuǎn)換后存在的兩層嵌套優(yōu)化和求解效率低下問題，將區(qū)間結(jié)構(gòu)分析方法和自適應(yīng)徑向基函數(shù)近似模型引入到靜態(tài)力學(xué)性能不確定性優(yōu)化問題之中，在保證求解精度的同時(shí)能夠大大提高計(jì)算效率。并將其應(yīng)用到高速?zèng)_壓機(jī)上橫梁高剛度輕量化設(shè)計(jì)之中，得到了可供選擇的多種設(shè)計(jì)方案。
　　第三章提出了一種基于隨機(jī)變量的產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)力學(xué)

3、性能穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法。利用雙層更新Kriging漸進(jìn)全局近似模型擬合得到動(dòng)態(tài)力學(xué)性能指標(biāo)與設(shè)計(jì)變量和不確定性因素之間的函數(shù)關(guān)系，建立了同時(shí)考慮目標(biāo)穩(wěn)健性和可行穩(wěn)健性的多目標(biāo)穩(wěn)健優(yōu)化模型。與蒙特卡羅法和多目標(biāo)遺傳算法相結(jié)合，快速精確地獲取穩(wěn)健優(yōu)化問題的Pareto最優(yōu)解集。并將其應(yīng)用到高速?zèng)_壓機(jī)底座的穩(wěn)健設(shè)計(jì)之中，改善了底座靜動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的穩(wěn)健性。
　　第四章利于基于區(qū)間變量的產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)靜態(tài)力學(xué)性能不確定性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法對(duì)高速?zèng)_壓機(jī)滑塊

4、機(jī)構(gòu)進(jìn)行高剛度輕量化設(shè)計(jì)，得到了滿足實(shí)際需要的設(shè)計(jì)方案。對(duì)不確定性設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行了分析比較和試驗(yàn)測(cè)量，驗(yàn)證了基于區(qū)間變量的產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)靜態(tài)力學(xué)性能不確定性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的有效性和實(shí)用性。
　　第五章將基于隨機(jī)變量的產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)力學(xué)性能穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法應(yīng)用到核電汽輪發(fā)電機(jī)定子關(guān)鍵結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性的穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)之中，提高了其動(dòng)態(tài)特性的穩(wěn)健性，且使得前三階固有頻率成功避開外界激振頻率，避免產(chǎn)生共振。
　　第六章中總結(jié)了本文的研究成果并展望