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基于变可信度模型的飞行器翼结构模态分析 被引量:5
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作者 张海瑞 李先航 +2 位作者 方伟光 吴志培 洪东跑 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1496-1502,共7页
针对飞行器翼结构的模态快速分析需求,通过研究翼结构几何参数对其模态频率的影响,提出了一种基于变可信度模型的飞行器翼结构模态分析方法。结合翼结构几何模型和有限元模型,采用变可信度模型来描述结构几何参数对模态的影响;针对有限... 针对飞行器翼结构的模态快速分析需求,通过研究翼结构几何参数对其模态频率的影响,提出了一种基于变可信度模型的飞行器翼结构模态分析方法。结合翼结构几何模型和有限元模型,采用变可信度模型来描述结构几何参数对模态的影响;针对有限元仿真样本不足的问题,提出了基于序贯加点策略的变可信度模型建模方法,并结合数值算例分析了序贯建模方法的有效性。以飞行器典型梯形翼为应用对象,序贯建模方法能更准确地预测不同尺寸的翼结构模态频率,前3阶模态频率预测偏差在6%以下;利用变可信度模型能够快速分析几何参数对模态频率的影响,为飞行器翼结构设计提供支撑。 展开更多
关键词 飞行器 翼结构 模态分析 变可信度模型 序贯采样
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变可信度模型管理优化设计方法在气动外形设计中的应用 被引量:3
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作者 高正红 左英桃 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期16-20,共5页
在信赖域最优化方法的基础上,将梯度搜索方法与近似模型管理结构相结合,结合N-S方程与Euler方程,建立了一种用于气动外形设计的梯度AMF优化设计方法。该方法在气动优化中,通过对采用不同的流体控制方程的计算结果进行组织和管理,从而可... 在信赖域最优化方法的基础上,将梯度搜索方法与近似模型管理结构相结合,结合N-S方程与Euler方程,建立了一种用于气动外形设计的梯度AMF优化设计方法。该方法在气动优化中,通过对采用不同的流体控制方程的计算结果进行组织和管理,从而可以在优化迭代过程中将主要搜索过程集中在低可信度模型的计算上,并利用高可信度模型监控优化过程,使得最终的优化解收敛到高可信度模型上。本文采用梯度AMF气动优化设计方法进行翼型设计,取得了良好的设计效果,实际结果表明本文提出的方法具有可行性和适用性。 展开更多
关键词 气动优化设计 近似模型管理结构 变可信度模型
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基于变可信度近似模型的BGA焊点可靠性预测与优化方法 被引量:2
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作者 于敬丹 王儒 +4 位作者 吴文志 胡子翔 张楚雷 王国新 阎艳 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期10-16,I0003,I0004,共9页
焊点可靠性预测研究多采用有限元仿真与单一精度近似模型相结合的模式,存在仿真时间长、效率低、准确性差等问题,为此,提出了一种基于变可信度近似模型的球栅阵列(ball grid array,BGA)焊点可靠性预测与优化方法.首先,对不同网格细化方... 焊点可靠性预测研究多采用有限元仿真与单一精度近似模型相结合的模式,存在仿真时间长、效率低、准确性差等问题,为此,提出了一种基于变可信度近似模型的球栅阵列(ball grid array,BGA)焊点可靠性预测与优化方法.首先,对不同网格细化方案进行收敛性验证,分别设计高/低精度样本点进行有限元仿真;其次,基于CoKriging模型融合高/低精度仿真数据进行焊点可靠性预测;最后,将预测结果与单一精度近似模型进行对比分析,并采用遗传算法优化模型获得对应结构参数.结果表明,在更少的仿真成本下,变可信度模型的预测效果更好,在同等预测精度下,变可信度模型高精度样本点数量仅为单一精度模型的1/4,相比高精度神经网络预测模型,在寻优过程中收敛更快. 展开更多
关键词 焊点可靠性 寿命预测 可信度近似模型 遗传算法
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基于差距映射的变可信度近似模型构建方法 被引量:2
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作者 欧卫林 郑君 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期133-138,145,共7页
为缓解复杂工程产品设计优化中计算复杂度和计算精度之间的矛盾,结合最小二乘支持向量回归(least squares support vector regression,LSSVR)模型,提出一种基于差距映射的变可信度近似模型构建方法,即最小二乘支持向量回归差距映射(LSSV... 为缓解复杂工程产品设计优化中计算复杂度和计算精度之间的矛盾,结合最小二乘支持向量回归(least squares support vector regression,LSSVR)模型,提出一种基于差距映射的变可信度近似模型构建方法,即最小二乘支持向量回归差距映射(LSSVR with difference mapping framework,DMF-LSSVR)方法,以实现小样本条件下高精度近似模型的构建,并通过工程实例验证该方法的有效性。工程实例结果显示所提出的方法具有较高的预测精度,可为复杂工程产品的设计优化提供理论基础。 展开更多
关键词 可信度近似模型 复杂工程产品 设计优化 仿真
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基于并行变可信度置信下界算法的航行体天线罩结构优化设计
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作者 程吉 魏海鹏 +4 位作者 林毅 刘华坪 舒乐时 周奇 蒋平 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2021年第4期53-62,共10页
[目的]为了使水下发射的航行体天线罩结构在满足碰撞性能要求的条件下,尽可能减轻结构质量,提出一种并行变可信度置信下界(PVF-LCB)算法,对航行体天线罩结构尺寸进行优化设计。[方法]变可信度置信下界(VF-LCB)函数在设计过程中可自适应... [目的]为了使水下发射的航行体天线罩结构在满足碰撞性能要求的条件下,尽可能减轻结构质量,提出一种并行变可信度置信下界(PVF-LCB)算法,对航行体天线罩结构尺寸进行优化设计。[方法]变可信度置信下界(VF-LCB)函数在设计过程中可自适应地分配计算资源,可以使用高/低精度代理模型构建影响函数(IF),选取对模型改善较大的多个样本点,最后与相应的约束处理策略结合,从而对航行体天线罩结构尺寸进行优化。[结果]提出的方法使航行体天线罩的结构尺寸优化设计满足了要求,且质量比基于变可信度代理模型的串行优化方法降低了约50%,并缩短了设计优化时间;相比单精度并行优化方法,天线罩质量降低约30%,搜索优化可行解的效率得到提高。[结论]该方法在航行体的天线罩结构优化设计中不仅缩短了设计周期,而且提高了优化解的质量,在工程应用中具有一定的发展前景及指导意义。 展开更多
关键词 可信度代理模型 置信下界函数 影响函数 水下航行体天线罩 结构优化
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高效率采样的数据关联融合气动力建模方法 被引量:2
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作者 宁晨伽 王旭 +1 位作者 王文正 张伟伟 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期39-49,共11页
飞行器设计阶段的气动分析需要大量的高保真度气动力数据以提高设计性能,但其获取成本十分高昂。为了缓解建模成本与模型精度之间的矛盾,构建了关联不同保真度数据的多保真度气动数据融合模型,并提出了最优关联点选取方法和均匀性增强... 飞行器设计阶段的气动分析需要大量的高保真度气动力数据以提高设计性能,但其获取成本十分高昂。为了缓解建模成本与模型精度之间的矛盾,构建了关联不同保真度数据的多保真度气动数据融合模型,并提出了最优关联点选取方法和均匀性增强序贯采样方法,以此实现co-Kriging变可信度模型的高效初始化与最速收敛。作为验证,选用标准数值算例开展建模研究,并结合统计结果对方法精度优劣进行了对比。最后将该建模框架成功应用于NACA0012翼型跨声速气动力工程算例当中。结果表明,与传统模型相比,在仅有的少量高保真度样本下,所采用的方法可以大幅提升变可信度模型收敛精度和建模效率,有效降低了采样成本;相较于高保真度单精度元模型,误差可降低50%以上。 展开更多
关键词 数据关联融合 变可信度模型 样本初始化 CO-KRIGING 序贯采样
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机器学习数据融合方法在火箭子级栅格舵气动特性建模应用中的比较研究 被引量:5
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作者 许晨舟 杜涛 +3 位作者 韩忠华 昝博文 牟宇 张津泽 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期79-92,共14页
机器学习数据融合方法可帮助降低飞行器气动数据库建立的成本,加快研制进度,目前已经成为飞行器设计方法领域越来越活跃的研究方向,但其在工程复杂问题方面的应用研究并不充分。将多种常见变可信度数据融合模型应用于运载火箭子级栅格... 机器学习数据融合方法可帮助降低飞行器气动数据库建立的成本,加快研制进度,目前已经成为飞行器设计方法领域越来越活跃的研究方向,但其在工程复杂问题方面的应用研究并不充分。将多种常见变可信度数据融合模型应用于运载火箭子级栅格舵落区控制的工程项目,在开展部分工况的风洞试验基础上,结合少量的CFD数值模拟结果,研究相关函数和不同模型预测完整工况气动特性数据的差异性。通过对比加法标度函数修正模型、Co-Kriging模型、分层Kriging模型和多可信度神经网络模型等4种不同的数据融合模型发现:高斯指数相关函数对气动建模问题的适应性更好;Co-Kriging模型对气动数据的内插表现最好;分层Kriging模型对内插的预测精度较高,外插效果不理想;多可信度神经网络模型在外插区域能获得更光滑、合理的预测结果。 展开更多
关键词 变可信度模型 气动建模 数据融合 栅格舵 机器学习
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差分进化算法在平面扭簧设计中的应用 被引量:1
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作者 陈鑫 曾冰 《机床与液压》 北大核心 2021年第13期112-117,共6页
由于因变量和自变量的关系无法用显式函数表达,导致平面扭簧的设计优化问题都是昂贵黑箱问题。差分进化算法是近年来用于解决高成本优化问题的方法,它通过使用代理模型,对适应度与因变量的关系进行预测,从而大幅降低计算成本。提出一种... 由于因变量和自变量的关系无法用显式函数表达,导致平面扭簧的设计优化问题都是昂贵黑箱问题。差分进化算法是近年来用于解决高成本优化问题的方法,它通过使用代理模型,对适应度与因变量的关系进行预测,从而大幅降低计算成本。提出一种基于变可信度代理模型和差分进化相结合的设计优化方法(VFS-DE)。利用所提出的VFS-DE进行相关优化测试函数检验,结果表明:该方法可以有效地解决函数优化问题。将VFS-DE应用在机床伺服电机平面扭簧的设计中,相关实验结果验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 高成本优化问题 可信度代理模型 差分进化 平面扭簧
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基于混合维度仿真的自适应循环发动机引射喷管安装性能研究 被引量:4
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作者 许哲文 唐海龙 +1 位作者 陈敏 张纪元 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期15-29,共15页
自适应循环发动机(Adaptive Cycle Engine,简称ACE)独特的三外涵道结构使引射喷管成为一种可行的排气系统方案。为准确评估各种工况下引射喷管与ACE匹配工作下的安装性能,提出了一种基于变可信度代理模型的ACE-引射喷管混合维度仿真方... 自适应循环发动机(Adaptive Cycle Engine,简称ACE)独特的三外涵道结构使引射喷管成为一种可行的排气系统方案。为准确评估各种工况下引射喷管与ACE匹配工作下的安装性能,提出了一种基于变可信度代理模型的ACE-引射喷管混合维度仿真方法。该方法搭配引射喷管高、低两种可信度的计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD)仿真模型,建立了引射喷管变可信度代理模型。通过动态更新该代理模型,在引射喷管性能空间的匹配工作区域集中进行高可信度CFD仿真,高效准确地实现了引射喷管匹配状态下的安装性能评估。仿真结果发现,ACE引射喷管在亚声速巡航和超声速巡航状态下的安装推力系数分别为0.979和0.961,在跨声速区段采用中间状态加速时后体阻力系数达到最大,为0.25。亚声速巡航状态下主喷管流量系数最低,为0.896。应用本方法仅需180次低可信度CFD仿真以及173次高可信度CFD仿真即可完成共计33个ACE工作点的引射喷管安装性能计算。 展开更多
关键词 自适应循环发动机 混合维度仿真 计算流体动力学 引射喷管 后体阻力 可信度代理模型
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