基于多学科设计优化算法的再入轨迹优化设计 被引量：4

1

作者 陈刚 徐敏 +1 位作者 万自明 陈士橹 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1147-1151,共5页

传统的再入轨迹优化问题通常是在气动外形和质量等总体参数给定的情况下建立起来的。所设计的最优轨迹从飞行力学的角度来看是最优的,但从系统角度来看未必是最优的。在总体初步设计阶段,考虑气动外形和质量等其他学科影响的再入轨迹优... 传统的再入轨迹优化问题通常是在气动外形和质量等总体参数给定的情况下建立起来的。所设计的最优轨迹从飞行力学的角度来看是最优的,但从系统角度来看未必是最优的。在总体初步设计阶段,考虑气动外形和质量等其他学科影响的再入轨迹优化对于提高RLV的系统性能无疑具有重要意义。此时再入轨迹优化将是一个静态/动态多学科混合优化问题。以球头双锥的升力体构型RLV为例,以最小化热防护系统质量和最大横向机动距离为指标,采用两种典型的多学科优化算法来研究考虑气动外形、轨迹和热防护系统三个学科的再入轨迹优化设计问题。仿真结果表明多学科优化算法能够用来求解静态/动态多学科混合优化的再入轨迹优化设计问题,是RLV初步外形设计和任务轨迹规划的重要工具。 展开更多

关键词 多学科设计优化 AIO算法 CO算法 轨迹优化 热防护系统

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多学科设计优化算法研究综述 被引量：3

2

作者 杨磊 韦喜忠 +1 位作者 赵峰 李胜忠 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第2期1-5,47,共6页

随着多学科设计优化(Multidisciplinary Design Optimization,MDO)技术的发展,它将成为优化设计的大趋势。为了能够更好地运用MDO来解决船舶设计优化问题,本文对近年来发展的MDO算法进行系统梳理和分类,对发展已较成熟的几种算法进行简... 随着多学科设计优化(Multidisciplinary Design Optimization,MDO)技术的发展,它将成为优化设计的大趋势。为了能够更好地运用MDO来解决船舶设计优化问题,本文对近年来发展的MDO算法进行系统梳理和分类,对发展已较成熟的几种算法进行简要介绍,对新发展的几种特殊算法应用环境、性能特点进行重点介绍;最后,对MDO算法研究存在的不足和今后发展趋势提出了若干建议。 展开更多

关键词 多学科设计优化 多学科设计优化算法 算法分类

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基于遗传算法的多学科设计优化分解方法 被引量：1

3

作者 陈云霞 高洁萍 +1 位作者 夏华凤 曾声奎 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期673-677,共5页

通过分析现有的多学科设计优化中任务分解方法(枚举法、聚类识别法和分支定界法)的特点,指出了现有方法的不足.提出了将遗传算法应用于优化任务的分解问题,给出了具体的算法描述和详细的任务分解算法流程,并分析总结给出了该算法的优点... 通过分析现有的多学科设计优化中任务分解方法(枚举法、聚类识别法和分支定界法)的特点,指出了现有方法的不足.提出了将遗传算法应用于优化任务的分解问题,给出了具体的算法描述和详细的任务分解算法流程,并分析总结给出了该算法的优点:①遗传算法对搜索空间没有任何要求,因此对函数关系矩阵(FDT,Function Dependence Table)也没有任何要求;②遗传算法是一种随机迭代方法,不需要估计初值;③遗传算法同时对一组解进行搜索,大大提高了搜索速度,在保证计算精度的基础上得到全局最优解.最后还以齿轮减速器优化问题为例,将遗传算法应用于上述问题的任务分解过程,得到了较为满意的分解结果,并从计算方案次数的角度定量地比较了所提出方法与现有方法的区别,从而证明了该方法的正确性和优越性. 展开更多

关键词 多学科设计优化 遗传算法 任务分解

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圆柱形水下航行器多学科优化设计方法研究(英文) 被引量：1

4

作者 苏玉民 崔桐 +2 位作者 朱炜 曹建 杨卓懿 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期1076-1095,共20页

基于Isight软件,对圆柱形水下航行器开展了多学科设计优化技术的研究。首先将圆柱形水下航行器划分为阻力、结构、能源和推进四个学科,对每一个学科进行了详细的建模与分析,然后基于序列二次规划法,霍克-吉维斯直接搜索法以及多岛遗传... 基于Isight软件,对圆柱形水下航行器开展了多学科设计优化技术的研究。首先将圆柱形水下航行器划分为阻力、结构、能源和推进四个学科,对每一个学科进行了详细的建模与分析,然后基于序列二次规划法,霍克-吉维斯直接搜索法以及多岛遗传算法三种优化算法对每个学科进行了单学科优化,在得到优化结果的同时,确定了最适合每个子系统的优化算法。接着确定了四个学科的耦合关系,完成了协同优化框架和同时分析与设计框架下多学科优化模型的构建。基于这两个多学科优化框架,分别在系统级优化器中采用上述三种优化算法,对圆柱形水下航行器进行了多学科设计优化,得到了满意的优化结果。最后总结出了一套适用于微小型水下航行器的多学科设计优化方案。 展开更多

关键词 水下航行器 多学科设计优化 协同优化 同时分析与设计 优化算法

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制动电阻器多学科设计优化 被引量：5

5

作者 谢常清 鄂加强 +2 位作者 彭雨 龚金科 赵延明 《铁道学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期119-124,共6页

为了确保机车、动车制动电阻器整体性能提高,以某型号特种内燃动车制动电阻器传热性能、经济性能、质量以及抗热冲击性能为目标函数建立多学科设计优化模型,并充分考虑各学科之间的耦合效应,采用自适应混沌优化算法对多学科设计优化模... 为了确保机车、动车制动电阻器整体性能提高,以某型号特种内燃动车制动电阻器传热性能、经济性能、质量以及抗热冲击性能为目标函数建立多学科设计优化模型,并充分考虑各学科之间的耦合效应,采用自适应混沌优化算法对多学科设计优化模型进行求解。多学科设计优化结果表明,该制动电阻器传热性能增加11.51%,设计成本下降7.05%,质量减少7.21%,抗热冲击性能增加15.50%,整体性能提高9.97%。优化前后特种内燃动车制动电阻器的安全温度对比实验表明,制动电阻片的安全温度由优化前的500℃提高到优化后的550℃。 展开更多

关键词 制动电阻器 热冲击 多学科设计优化 自适应混沌优化算法

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基于协同优化的鱼雷多学科设计优化 被引量：9

6

作者 宋保维 杜伟 +2 位作者 高智勇 蔡卫军 温振 《鱼雷技术》 2009年第6期7-11,共5页

为了使用多学科设计优化方法解决鱼雷总体设计中的并行设计、耦合变量等难题,提高鱼雷总体性能,该文提出了以最大航程为目标函数,对涉及到的航程、外形、推进器及能供学科进行多学科分析,并利用基于协同优化算法的多学科设计优化方法对... 为了使用多学科设计优化方法解决鱼雷总体设计中的并行设计、耦合变量等难题,提高鱼雷总体性能,该文提出了以最大航程为目标函数,对涉及到的航程、外形、推进器及能供学科进行多学科分析,并利用基于协同优化算法的多学科设计优化方法对鱼雷外形及推进器进行设计优化。仿真结果表明,该方法能够提高鱼雷航程。 展开更多

关键词 鱼雷 多学科设计优化 协同优化算法 航程

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基于免疫算法的多学科优化计算在缺陷红外识别中的应用研究 被引量：1

7

作者 寇蔚 孙丰瑞 杨立 《电子器件》 CAS 2007年第5期1684-1688,共5页

引入了多学科设计优化(MDO)框架以用于缺陷的红外识别.该计算框架具有良好的开放性和稳定性,由任何不用计算梯度的优化算法如免疫算法、粒子群算法等和通用的CAD建模软件、有限元(FEM)计算软件、数据采集与信号处理软件等组建,使得比较... 引入了多学科设计优化(MDO)框架以用于缺陷的红外识别.该计算框架具有良好的开放性和稳定性,由任何不用计算梯度的优化算法如免疫算法、粒子群算法等和通用的CAD建模软件、有限元(FEM)计算软件、数据采集与信号处理软件等组建,使得比较复杂的缺陷参数红外识别问题变得简单、迅速,过程统一.最后给出了约束优化免疫优化算法(COIA)在沉孔型缺陷参数红外识别中一个简单的应用例子. 展开更多

关键词 免疫算法 缺陷识别 红外 多学科优化

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基于全局优化算法的多学科优化计算构架 被引量：8

8

作者 龚春林 谷良贤 袁建平 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期52-56,共5页

比较了MDF计算构架与分解类构架对多学科连续性约束的处理策略,并分析了MDF计算构架对多学科分析提出的计算需求。在此基础上,将多学科分析(MDA)的求解问题转化为全局优化问题,结合具有全局搜索特性的遗传算法和具有较好局部收敛特性的... 比较了MDF计算构架与分解类构架对多学科连续性约束的处理策略,并分析了MDF计算构架对多学科分析提出的计算需求。在此基础上,将多学科分析(MDA)的求解问题转化为全局优化问题,结合具有全局搜索特性的遗传算法和具有较好局部收敛特性的复合形法,建立了一种全局优化算法GACA,以满足MDA的计算需求。基于GACA,对MDF计算构架进行改进,建立了两级优化MDF计算构架BL-MDF。典型算例的计算结果表明,本文的计算构架具有较好的计算性能,同时算例也验证了本文对MDF与分解类计算构架的比较结论。 展开更多

关键词 多学科优化 全局优化 计算构架

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鱼雷总体多学科设计优化技术研究进展 被引量：6

9

作者 王鹏 宋保维 +1 位作者 尹韶平 毛昭勇 《鱼雷技术》 2008年第5期1-4,共4页

多学科设计优化是世界各国工业设计界新兴的研究领域,是解决复杂系统工程问题的有效手段。本文概述了多学科设计优化技术的研究进展,重点介绍了其组成要素、求解策略和典型优化框架的评估与比较。通过对鱼雷总体多学科体系结构的研究,... 多学科设计优化是世界各国工业设计界新兴的研究领域,是解决复杂系统工程问题的有效手段。本文概述了多学科设计优化技术的研究进展,重点介绍了其组成要素、求解策略和典型优化框架的评估与比较。通过对鱼雷总体多学科体系结构的研究,将鱼雷总体设计划分为7个学科领域,以协作优化算法为例探讨了多学科设计优化在鱼雷总体设计中的应用方法,给出了设计模型,并指出了其研究方向和技术难点。 展开更多

关键词 鱼雷总体设计 多学科设计优化 优化框架 协作优化算法

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多学科设计优化的数值算法及其组合算法比较的研究

10

作者 卫田 范文慧 +1 位作者 高丽 王威 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1259-1264,共6页

针对多学科设计优化的数值算法比较研究上存在的不足，提出了算法在进行优化时所需的时间、解决问题个数及选用目标函数的相对精度等三项评估标准相结合的三维算法比较方法，首次将精度作为算法比较的一个重要指标，由此得到的算法比较... 针对多学科设计优化的数值算法比较研究上存在的不足，提出了算法在进行优化时所需的时间、解决问题个数及选用目标函数的相对精度等三项评估标准相结合的三维算法比较方法，首次将精度作为算法比较的一个重要指标，由此得到的算法比较三维模型，为算法选择提供了更加合理的理论依据。在理论研究的基础上，对组合算法和数值算法进行了比较，突破了传统算法比较局限在数值算法的不足。结果表明，在时间变化不大的情况下，组合算法的精度比单纯的数值算法有大幅度的提高，为工程应用提供了更全面的支持。在此基础上给出了数值算法及其组合的算法选择流程。最后，通过手机的多学科设计优化实例，验证了所提出的算法选择流程的合理性和可行性。 展开更多

关键词 多学科设计优化 数值算法 组合算法

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多学科设计优化在建筑工程设计中的应用 被引量：12

11

作者 王广斌 向乃姗 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第A02期235-241,共7页

针对传统建筑设计阶段重信息执行、轻信息评价的现象,采用多学科设计优化技术,通过分析建筑设计阶段涉及的各学科特性及学科间的耦合关系,建立参数化建筑信息模型,在各局部最优解空间中快速搜索整体优化解.以简单长方形教室为算例,将系... 针对传统建筑设计阶段重信息执行、轻信息评价的现象,采用多学科设计优化技术,通过分析建筑设计阶段涉及的各学科特性及学科间的耦合关系,建立参数化建筑信息模型,在各局部最优解空间中快速搜索整体优化解.以简单长方形教室为算例,将系统划分为几何、结构、能源和经济4个子模块,给出设计参数与约束条件,并对结构和能源模型的优化做了分析,采用遗传算法加快优化方案的搜寻速度,表明多学科设计优化能有效地促进建筑设计整体的综合性能达到最优. 展开更多

关键词 多学科设计优化(mdo) 参数化建筑信息模型 协同机制 遗传算法

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多种多学科设计优化方法的比较研究

12

作者 陈鹿 崔维成 潘彬彬 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第z1期573-585,共13页

多学科设计优化(Multidisciplinary Design Optimization,MDO)是一种通过充分探索和利用系统间的相互作用的协同机制来设计复杂系统工程和子系统的方法论.随着多学科设计优化方法在船舶与海洋工程中的广泛应用,多学科设计优化方法越来... 多学科设计优化(Multidisciplinary Design Optimization,MDO)是一种通过充分探索和利用系统间的相互作用的协同机制来设计复杂系统工程和子系统的方法论.随着多学科设计优化方法在船舶与海洋工程中的广泛应用,多学科设计优化方法越来越受到重视,目前已经发展出了多种不同的具体算法.该文的主要目的就是对这些现有的算法开展比较研究,为后续的应用选择奠定基础.论文首先介绍了MDO算法的分类和发展,对各种MDO算法的优缺点进行了比较分析,最后再通过具体算例来显示这些方法的差别. 展开更多

关键词 多学科设计优化 算法比较算例

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鱼雷发动机多学科设计优化应用展望

13

作者 李斌茂 宇世俊 +1 位作者 钱志博 程洪杰 《鱼雷技术》 2012年第6期476-482,共7页

介绍了鱼雷发动机设计优化技术的现状与发展,提出了基于多学科设计优化(MDO)的鱼雷发动机优化设计方法,按零件、部件和总体方案设计3个阶段,分别从系统分解、模型建立、MDO策略、优化算法以及MDO平台建立5个方面,分析与展望了多学科设... 介绍了鱼雷发动机设计优化技术的现状与发展,提出了基于多学科设计优化(MDO)的鱼雷发动机优化设计方法,按零件、部件和总体方案设计3个阶段,分别从系统分解、模型建立、MDO策略、优化算法以及MDO平台建立5个方面,分析与展望了多学科设计优化在鱼雷发动机设计中的应用前景。 展开更多

关键词 鱼雷 发动机 多学科设计优化 优化算法

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一种处理多学科优化问题的通用和有效方法

14

作者 王晓慧 夏人伟 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期1050-1053,共4页

提出将多学科设计优化问题按单级优化来处理,并利用包络对偶法直接对其进行优化运算。通过对一道测试和评价多学科优化方法有效性的典型算题的计算和求解,显示了该方法处理多学科优化问题具有收敛速度快、计算效率高、并具有通用性等特点。

关键词 多学科设计优化 包络对偶法 二次规划问题算法

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基于进化搜索策略的并行子空间设计算法

15

作者 孙丕忠 夏智勋 赵建民 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期74-77,共4页

并行子空间设计是一种有效的多学科设计优化算法,但其搜索策略存在两点不足:一是寻找全局最优解能力有限,二是计算复杂。为弥补上述不足,将遗传算法应用到CSD算法中,提出了一种基于进化搜索策略的CSD算法。介绍了该算法的设计流程,应用... 并行子空间设计是一种有效的多学科设计优化算法,但其搜索策略存在两点不足:一是寻找全局最优解能力有限,二是计算复杂。为弥补上述不足,将遗传算法应用到CSD算法中,提出了一种基于进化搜索策略的CSD算法。介绍了该算法的设计流程,应用该算法对一测试问题进行了优化,取得了满意结果。 展开更多

关键词 遗传算法 并行子空间设计 多学科设计优化

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多学科优化设计技术在现代鱼雷设计中的应用展望 被引量：2

16

作者 何杰 刘津 李春雨 《鱼雷技术》 2007年第2期12-14,37,共4页

介绍了国内外多学科优化设计技术的现状与发展,基于该技术在国内起步较晚、在鱼雷领域的应用还是空白的现状,展望了多学科优化设计技术在现代鱼雷技术中的应用,认为应从4个方面开展工作:建立适合鱼雷使用的系统优化模型;确定优化算法;... 介绍了国内外多学科优化设计技术的现状与发展,基于该技术在国内起步较晚、在鱼雷领域的应用还是空白的现状,展望了多学科优化设计技术在现代鱼雷技术中的应用,认为应从4个方面开展工作:建立适合鱼雷使用的系统优化模型;确定优化算法;研究优化设计流程;建立鱼雷总体多学科优化设计平台,从而实现全雷各系统各学科的协同设计,提高鱼雷总体设计水平。同时介绍了几种优化算法,如单级优化算法、并行子空间优化算法和协作优化算法,以及几种优化设计平台,如美国Engineous Software公司开发的iSIGHT软件、Sandia国家实验室开发的DAKOTA软件、Vanderp-laats开发的VisualDOC软件、Phoenix Integration公司开发的ModelCenter软件等的技术特点。 展开更多

关键词 多学科优化设计 鱼雷 系统优化模型 优化算法

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多学科设计优化方法在飞机设计中的应用研究 被引量：2

17

作者 邹宁 冯文梁 +1 位作者 滕杰 周伟 《航空工程进展》 CSCD 2017年第1期92-97,共6页

多学科设计优化(MDO)方法是提高飞机设计效率,得到最优设计方案的有效手段。在飞机设计过程中,需要确保飞机静安定裕度满足使用要求,因此需要充分考虑总体、气动等学科专业的耦合效应。针对这一问题,基于MDO软件Modelcenter构建飞机外... 多学科设计优化(MDO)方法是提高飞机设计效率,得到最优设计方案的有效手段。在飞机设计过程中,需要确保飞机静安定裕度满足使用要求,因此需要充分考虑总体、气动等学科专业的耦合效应。针对这一问题,基于MDO软件Modelcenter构建飞机外形多学科优化协同设计流程,通过对某型飞机外形优化设计的实例分析,得到该机的最优外形修改方案,证明了MDO方法在飞机设计中应用的高效性。 展开更多

关键词 多学科设计优化 飞机设计 静安定裕度 优化算法 外形参数化

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升力体式浮升混合飞艇多学科设计优化 被引量：3

18

作者 孟军辉 李沫宁 +1 位作者 马诺 刘莉 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期72-83,共12页

升力体式混合飞艇是全球远距离大载重运输的重要选择,随着全球贸易的发展,逐渐成为国内外的研究热点。作为航空宇航技术、新能源技术和高性能材料技术相结合的新概念飞行器,混合飞艇设计过程需对多个学科进行综合考虑和优化。为了将多... 升力体式混合飞艇是全球远距离大载重运输的重要选择,随着全球贸易的发展,逐渐成为国内外的研究热点。作为航空宇航技术、新能源技术和高性能材料技术相结合的新概念飞行器,混合飞艇设计过程需对多个学科进行综合考虑和优化。为了将多学科设计优化(MDO)方法引入到混合飞艇的总体设计中,将其分解为能源子系统、气动和推进子系统以及结构和重量子系统。在子系统模型构建的基础上,提出具有自适应能力的基于响应面的并行子空间优化(CSSO-RS)算法,将重量平衡和能量平衡作为实现远距离载重运输的约束条件,并提出爬升、日间巡航、滑翔和夜间巡航的多阶段任务剖面,以充分利用太阳能电池、燃料电池和锂电池的优势,实现混合飞艇的最优化设计。优化结果表明:具有自适应能力的优化算法在精确度和计算效率上均有明显的优势,同时重量分配的结果也为混合飞艇结构轻量化设计和能源系统设计提出了更高的要求。 展开更多

关键词 混合飞艇 混合能源 多学科设计优化(mdo) 基于响应面的并行子空间优化(CSSO-RS) 近似模型

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基于多学科设计法的汽车双横臂独立悬架优化设计

19

作者 赵玉霞 林建飞 郑泉 《山东交通学院学报》 CAS 2016年第4期12-17,共6页

提出一种基于多学科优化设计的双横臂独立悬架优化设计方法。以某款汽车的双横臂独立悬架为研究对象,构建主销后倾角最小、外倾角和前束角变化量最小的多目标优化函数;集成ISIGHT和ADAMS/CAR软件,并对其进行多学科优化设计。优化结果表... 提出一种基于多学科优化设计的双横臂独立悬架优化设计方法。以某款汽车的双横臂独立悬架为研究对象,构建主销后倾角最小、外倾角和前束角变化量最小的多目标优化函数;集成ISIGHT和ADAMS/CAR软件,并对其进行多学科优化设计。优化结果表明:优化后主销后倾角相应减小2°,外倾角和前束角变化范围均减少0.45°和0.5°。经试验验证,悬架转向轻便性和综合性能得到改善。 展开更多

关键词 悬架 双横臂 遗传算法 多学科优化

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