涡轮叶片寿命可靠性优化的类序列解耦法

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作者 贾贝熙 邢晨光 +2 位作者 刘波 谭健美 宋坤苓 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期43-53,共11页

针对含气膜孔冷却涡轮叶片多模式寿命可靠性优化设计效率与精度兼顾困难的问题,提出了基于自适应克里金代理模型的类序列解耦可靠性优化方法。该方法中,可靠性约束里的极限状态面代理模型构建过程会随着设计参数的搜索迭代而实时更新,... 针对含气膜孔冷却涡轮叶片多模式寿命可靠性优化设计效率与精度兼顾困难的问题,提出了基于自适应克里金代理模型的类序列解耦可靠性优化方法。该方法中,可靠性约束里的极限状态面代理模型构建过程会随着设计参数的搜索迭代而实时更新,并严格保证每个优化步下的代理精度和可行域判断的准确性,因此收敛快、稳健性强。代理模型在扩展空间中协作代理并共用训练样本点,实时自学习训练目标函数和约束函数的代理模型至收敛,在保证代理精度的同时显著提高优化效率。此外,基于所提方法开发了一体化、自动化的寿命可靠性优化集成仿真软件,并完成了涡轮叶片寿命可靠性优化设计的工程化验证,该结果验证了所提方法的高效性及工程适应性。 展开更多

关键词 可靠性优化设计 类序列解耦法 自适应代理模型 参数化仿真系统

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基于序列Kriging模型的汽车车身轻量化可靠性优化设计 被引量：9

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作者 李方义 文忠武 +2 位作者 刘杰 荣见华 李凤玲 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2017年第2期205-212,共8页

为减少汽车车身轻量化可靠性优化设计的计算量并提高优化设计的精度,提出一种序列Kriging可靠性优化设计方法。以整车质量作为优化目标,选取整车耐撞性指标作为可靠性约束,建立可靠性优化设计模型。采用Latin超立方试验设计生成汽车正... 为减少汽车车身轻量化可靠性优化设计的计算量并提高优化设计的精度,提出一种序列Kriging可靠性优化设计方法。以整车质量作为优化目标,选取整车耐撞性指标作为可靠性约束,建立可靠性优化设计模型。采用Latin超立方试验设计生成汽车正面碰撞有限元仿真模型的样本数据进行计算,根据有限元仿真结果构建目标和约束函数的Kriging近似模型;采用序列优化与可靠性评定方法 (SORA)将该嵌套优化问题解耦为单层次优化问题;优化每一迭代步,基于Kriging模型采用功能度量法评定概率约束。结果表明:所提方法满足工程设计所需的效率和精度要求,满足了整车安全性、轻量化和可靠性设计要求,整车质量减少约1.4%。 展开更多

关键词 汽车轻量化 耐撞性 KRIGING模型 可靠性优化设计 序列优化

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应用粒子群-序列二次规划算法的结构可靠性优化 被引量：12

3

作者 唐承 郭书祥 +1 位作者 莫延彧 龚小平 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2016年第2期107-111,共5页

针对粒子群算法在寻优过程中局部搜索能力较差、后期收敛慢的缺点,提出使用序列二次规划法来改进粒子群算法的局部搜索性能。该混合算法既保持了粒子群算法全局收敛的特点,又补充了序列二次规划法精确求解的能力,因此该算法可以快速获... 针对粒子群算法在寻优过程中局部搜索能力较差、后期收敛慢的缺点,提出使用序列二次规划法来改进粒子群算法的局部搜索性能。该混合算法既保持了粒子群算法全局收敛的特点,又补充了序列二次规划法精确求解的能力,因此该算法可以快速获取全局最优解。应用于经典测试函数,可得到较高精度的最优解,验证了算法的有效性。对实际齿轮减速器进行结构可靠性优化设计,建立了结构可靠度约束下最小体积的优化模型,并用该混合算法方法进行优化计算,仿真计算结果表明:该方法解决结构可靠性优化问题是合理有效的。 展开更多

关键词 结构可靠性 优化设计 粒子群算法 序列二次规划法

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基于概率-凸集混合模型的汽车正面碰撞结构可靠性优化设计 被引量：7

4

作者 李方义 荣见华 +2 位作者 胡林 李凤玲 易继军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期215-220,230,共7页

基于概率和凸集模型研究汽车正面碰撞可靠性优化设计问题。根据汽车吸能结构厚度、材料参数等不确定参数类型,分别采用概率和多椭球凸模型进行描述,以汽车安全性可靠性指标为约束,考虑汽车吸能结构质量为优化目标,建立混合模型可靠性优... 基于概率和凸集模型研究汽车正面碰撞可靠性优化设计问题。根据汽车吸能结构厚度、材料参数等不确定参数类型,分别采用概率和多椭球凸模型进行描述,以汽车安全性可靠性指标为约束,考虑汽车吸能结构质量为优化目标,建立混合模型可靠性优化设计模型。采用拉丁方试验设计构造目标函数和约束函数的Kriging近似模型,利用功能度量法评定概率约束,通过基于移动因子序列优化与可靠性评定将嵌套优化解耦为单层次优化。实际算例表明算法具有较高的计算效率及精度,对实际设计工作有一定参考价值。 展开更多

关键词 概率 凸模型 混合模型 序列优化与可靠性评定 优化

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结构可靠性优化的通用生成函数-序列优化与可靠性评估方法 被引量：6

5

作者 朱达伟 周金宇 庄百亮 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期398-405,共8页

通用生成函数(UGF)法在处理随机变量为非正态、功能函数为高度非线性的概率分析问题时具有较大优势。为提高结构可靠性优化求解的精度,提出了一种基于通用生成函数的序列优化与可靠性评估方法。该算法引入高精度可靠性分析方法和偏移向... 通用生成函数(UGF)法在处理随机变量为非正态、功能函数为高度非线性的概率分析问题时具有较大优势。为提高结构可靠性优化求解的精度,提出了一种基于通用生成函数的序列优化与可靠性评估方法。该算法引入高精度可靠性分析方法和偏移向量求解策略完成优化,将迭代过程分为3个环节完成:第1环节利用最小二乘法拟合偏移函数的响应面回归模型,根据模型和许可可靠指标求解偏移向量;第2环节根据所求偏移向量完成确定性优化,得到当前设计点;第3环节利用UGF法进行可靠性分析和评估,并根据相关约束重新构建偏移函数。算例分析表明,所提方法在保证求解效率的同时提高了优化精度,并很好地解决功能函数为高度非线性时优化结果无法收敛的问题。 展开更多

关键词 结构可靠性优化 通用生成函数 序列优化 最小二乘法

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基于可靠性的太阳能飞机多学科设计优化 被引量：6

6

作者 姜光泰 祝明 +1 位作者 梁浩全 武哲 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期464-471,共8页

针对太阳能飞机典型任务要求,建立了以总重最小为目标的多学科设计优化模型,考虑飞行性能、能量、重量3个学科的设计变量和相应约束条件。同时考虑设计变量的不确定性影响,将序列优化及可靠性评估方法引入到并行子空间优化过程中,顺序... 针对太阳能飞机典型任务要求,建立了以总重最小为目标的多学科设计优化模型,考虑飞行性能、能量、重量3个学科的设计变量和相应约束条件。同时考虑设计变量的不确定性影响,将序列优化及可靠性评估方法引入到并行子空间优化过程中,顺序执行可靠性分析和多学科设计优化以提高执行效率。在优化过程中应用响应面近似并不断提高模型精度,降低了计算成本。利用iSIGHT软件搭建求解平台,以欧洲太阳能飞机"HeliPlat"作为算例,验证了分析模型的合理性和优化方法的有效性。基于可靠性的多学科设计优化框架有望用于更贴合工程实际的太阳能飞机设计。 展开更多

关键词 多学科设计优化 太阳能飞机 并行子空间优化 序列优化及可靠性评估

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复杂系统可靠性优化的混合万有引力搜索算法求解 被引量：2

7

作者 刘勇 马良 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2012年第4期333-336,342,共5页

复杂系统可靠性优化问题是一类有约束限制且目标函数具有多个局部极值的非线性优化问题.为求解该类问题,提出了一种混合万有引力搜索算法的求解方法.算法利用基于万有引力定律的寻优机制指导群体进行全局搜索,并采用序列二次规划算法进... 复杂系统可靠性优化问题是一类有约束限制且目标函数具有多个局部极值的非线性优化问题.为求解该类问题,提出了一种混合万有引力搜索算法的求解方法.算法利用基于万有引力定律的寻优机制指导群体进行全局搜索,并采用序列二次规划算法进行局部搜索,避免基本万有引力搜索算法陷入局部最优,改善优化性能,加快寻优速度.通过实例计算,并与蚁群优化算法、微粒群算法、蜂群算法和基本万有引力搜索算法等进行比较,验证了算法的可行性和有效性. 展开更多

关键词 系统可靠性 万有引力搜索算法 序列二次规划 优化

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基于SQP法的拖拉机最终传动可靠性优化设计 被引量：7

8

作者 叶秉良 俞高红 戚金明 《农机化研究》 北大核心 2008年第4期5-8,13,共5页

拖拉机最终传动的传统设计和常规优化设计方法已有不少论述,但其可靠性优化设计方法未见有文献提及。可靠性优化设计方法既能定量地分析和解决产品在运行中的可靠性,又能使产品的功能参数最优化,是解决复杂设计问题的有效工具。为此,以... 拖拉机最终传动的传统设计和常规优化设计方法已有不少论述,但其可靠性优化设计方法未见有文献提及。可靠性优化设计方法既能定量地分析和解决产品在运行中的可靠性,又能使产品的功能参数最优化,是解决复杂设计问题的有效工具。为此,以拖拉机单级外啮合直齿圆柱齿轮最终传动体积最小为目标函数,建立可靠性优化设计模型的方法,并利用MATLAB优化工具箱中比惩罚函数法更优的序列二次规划法(SQP法)求解该模型。优化设计结果表明,这种方法非常可靠和有效。 展开更多

关键词 农业工程 拖拉机最终传动可靠性 优化设计 序列二次规划法 MATLAB优化工具箱

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基于SQP法的斜齿圆柱齿轮减速器可靠性优化设计 被引量：10

9

作者 叶秉良 郭绍义 戚金明 《浙江理工大学学报（自然科学版）》 2008年第2期187-190,共4页

研究了以单级斜齿圆柱齿轮减速器的体积最小为目标函数,应用可靠性设计理论和现代优化技术建立其可靠性优化设计模型的方法,结合工程实例建立减速器的优化设计模型,采用MATLAB优化工具箱中比惩罚函数法更优的序列二次规划法求解。优化... 研究了以单级斜齿圆柱齿轮减速器的体积最小为目标函数,应用可靠性设计理论和现代优化技术建立其可靠性优化设计模型的方法,结合工程实例建立减速器的优化设计模型,采用MATLAB优化工具箱中比惩罚函数法更优的序列二次规划法求解。优化结果表明该设计方法对于解决机械优化设计问题非常有效。 展开更多

关键词 可靠性优化设计 序列二次规划法 斜齿圆柱齿轮减速器 MATLAB优化工具箱

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基于可靠性的GH4169车削参数优化 被引量：2

10

作者 黄贤振 孙良仕 +1 位作者 丁鹏飞 朱会彬 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期696-702,共7页

为了保证刀具寿命的同时尽可能地提高加工效率,对切削参数进行优化至关重要.因此,建立了车削过程中的刀具磨损模型,可用于预测多种切削条件下任意时刻的刀具磨损量,从而推导出刀具寿命模型.考虑不确定性参数对车削加工的影响,建立了基... 为了保证刀具寿命的同时尽可能地提高加工效率,对切削参数进行优化至关重要.因此,建立了车削过程中的刀具磨损模型,可用于预测多种切削条件下任意时刻的刀具磨损量,从而推导出刀具寿命模型.考虑不确定性参数对车削加工的影响,建立了基于可靠性的车削优化模型,并采用序列优化与可靠性评估方法对优化模型进行求解以获得最优切削参数.最后,通过实例验证了该方法在高温镍基合金GH4169车削参数优化中的优势和可行性. 展开更多

关键词 车削加工 GH4169 刀具磨损 序列优化 可靠性评估 可靠性优化

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磁力引纬织机行星增速器多目标可靠性优化设计

11

作者 叶秉良 俞高红 陈建能 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期128-132,共5页

针对磁力引纬织机行星增速器常规优化设计方法的不足,提出一种可靠性优化设计方法。将齿轮应力和强度视为随机变量,综合考虑行星增速器的承载能力、结构、质量和传动效率等问题,以机构的体积最小和传动效率最高为目标函数,以行星传动和... 针对磁力引纬织机行星增速器常规优化设计方法的不足,提出一种可靠性优化设计方法。将齿轮应力和强度视为随机变量,综合考虑行星增速器的承载能力、结构、质量和传动效率等问题,以机构的体积最小和传动效率最高为目标函数,以行星传动和齿轮疲劳强度可靠性条件、行星传动的运动学条件和几何条件为约束,建立多目标可靠性优化设计模型,应用目标规划法和MatLab优化工具箱中的序列二次规划法求解。结果表明,可靠性优化设计方案比常规优化设计方案的体积减小19.42%,且传动效率提高。认为该设计方法符合工程实际且可靠有效。 展开更多

关键词 织机 行星增速器 可靠性优化 序列二次规划法

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基于SORA的多学科协同优化可靠性优化方法 被引量：4

12

作者 李海燕 井元伟 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期1-5,共5页

针对多学科可靠性优化问题计算过程具有复杂性的特点,从简化计算复杂性的角度,研究协同优化可靠性优化方法.鉴于序列优化与可靠性评估(SORA)方法采用可靠性分析与优化过程相分离的方式,提出了基于SORA的协同优化可靠性优化方法.该方法... 针对多学科可靠性优化问题计算过程具有复杂性的特点,从简化计算复杂性的角度,研究协同优化可靠性优化方法.鉴于序列优化与可靠性评估(SORA)方法采用可靠性分析与优化过程相分离的方式,提出了基于SORA的协同优化可靠性优化方法.该方法将具有三层嵌套循环的协同优化可靠性优化问题,转变为顺序地执行确定性协同优化和可靠性分析过程.因而,该可靠性优化模型维持了协同优化的两级优化结构,降低了计算复杂性.最后,利用工程算例对该方法的有效性进行了验证. 展开更多

关键词 多学科设计优化 协同优化 序列优化与可靠性评估 可靠性优化 可靠性分析

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基于多目标可靠性优化平台的车身前部结构设计 被引量：3

13

作者 高丰岭 燕唐 +1 位作者 战楠 卜晓兵 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2021年第2期34-40,共7页

为了在保证精度的同时考虑不确定性因素高效开展车身结构优化设计,建立了多目标可靠性优化平台。采用径向基函数(RBF)代理模型代替仿真模型,基于概率充分因子法将概率约束转化为单一确定性约束,选取自适应加权多目标优化算法高效获取帕... 为了在保证精度的同时考虑不确定性因素高效开展车身结构优化设计,建立了多目标可靠性优化平台。采用径向基函数(RBF)代理模型代替仿真模型,基于概率充分因子法将概率约束转化为单一确定性约束,选取自适应加权多目标优化算法高效获取帕累托最优前沿(POF),基于智能补点方法生成补充样本点持续更新RBF模型,提升优化精度直至收敛。通过工字梁设计实例验证了该优化平台的有效性,并基于优化平台进行了某前部车身结构的多目标可靠性优化,结果表明,优化效果显著。 展开更多

关键词 多目标可靠性优化 车身结构优化 序列更新代理模型 概率充分因子

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导弹射程能力评定数值分析优化方法 被引量：2

14

作者 金星 洪延姬 +1 位作者 文明 李俊美 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2001年第4期1-3,12,共4页

导弹的射程能力评定是导弹性能评定的一项重要内容 ,涉及正态分布的异常值检验、拟合优度检验、均值和方差估计、单侧容许限和可靠度计算等内容 ,提出了基于高斯积分方法和非中心t分布函数及其分位数计算基础上的优化分析方法 ,解决了... 导弹的射程能力评定是导弹性能评定的一项重要内容 ,涉及正态分布的异常值检验、拟合优度检验、均值和方差估计、单侧容许限和可靠度计算等内容 ,提出了基于高斯积分方法和非中心t分布函数及其分位数计算基础上的优化分析方法 ,解决了导弹射程能力快速评定问题 ,并且编制了相关的 Fortran90和 C++计算程序 ,该方法具有运算速度快、精度高的特点 。 展开更多

关键词 非中心t分布函数 高斯积分 可靠性分析 导弹射程能力 性能评定 优化分析

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考虑磨损问题的圆柱齿轮减速器多目标可靠优化 被引量：2

15

作者 叶秉良 郭绍义 戚金明 《煤矿机械》 北大核心 2008年第6期18-21,共4页

将应力和强度等均视为随机变量,综合考虑斜齿圆柱齿轮减速器结构紧凑和摩擦磨损等问题,以机构的体积和磨损量最小为目标函数,建立有别于现有模型的多目标可靠性优化设计模型。在简要介绍MATLAB优化工具箱中的序列二次规划法后,采用该算... 将应力和强度等均视为随机变量,综合考虑斜齿圆柱齿轮减速器结构紧凑和摩擦磨损等问题,以机构的体积和磨损量最小为目标函数,建立有别于现有模型的多目标可靠性优化设计模型。在简要介绍MATLAB优化工具箱中的序列二次规划法后,采用该算法求出设计结果。 展开更多

关键词 多目标可靠性优化设计 磨损 序列二次规划法 斜齿圆柱齿轮减速器

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基于区间不确定性的多学科可靠性设计 被引量：2

16

作者 方鹏亚 常新龙 +1 位作者 胡宽 张晓军 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1451-1456,共6页

针对随机可靠性设计和多学科设计直接结合中存在的随机可靠性无法解决不确定性信息量较少及直接结合的嵌套结构计算效率较低的问题,采用区间描述有限信息的不确定性,以非概率可靠性指标衡量多学科系统的可靠性,建立了基于区间不确定性... 针对随机可靠性设计和多学科设计直接结合中存在的随机可靠性无法解决不确定性信息量较少及直接结合的嵌套结构计算效率较低的问题,采用区间描述有限信息的不确定性,以非概率可靠性指标衡量多学科系统的可靠性,建立了基于区间不确定性的多学科可靠性设计模型.同时,为了提高计算效率,采用性能测量法来减少可靠性分析的计算量,并引入序列优化与可靠性评估方法将三层嵌套的多学科可靠性设计结构解耦为顺序执行的确定性多学科设计优化和多学科可靠性分析过程,降低了计算复杂性.通过一个算例验证了该方法的可行性和有效性.结果表明,相比多学科可行法,单学科可行法的计算效率较高. 展开更多

关键词 多学科设计优化 区间不确定性 性能测量法 序列优化与可靠性评估

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基于遗传算法和序列二次规划法的结构稳健性优化设计方法 被引量：2

17

作者 马志毅 张彬 楚雪梅 《遥测遥控》 2022年第1期21-28,共8页

针对目前结构优化设计方法未考虑参数随机性的问题,提出基于遗传算法和序列二次规划法的结构稳健性优化设计方法。将结构产品的质量特性作为优化目标,性能函数的可靠度指标作为约束条件,建立稳健性优化设计模型。利用序列二次规划法计... 针对目前结构优化设计方法未考虑参数随机性的问题,提出基于遗传算法和序列二次规划法的结构稳健性优化设计方法。将结构产品的质量特性作为优化目标,性能函数的可靠度指标作为约束条件,建立稳健性优化设计模型。利用序列二次规划法计算其性能函数的可靠度指标,在此基础上,利用遗传算法进行迭代计算,得出最优设计结果。最后,将某型导引头导轨齿轮设计作为工程案例,验证了使用此结构稳健性优化设计方法能够降低产品重量,提高结构稳健性。 展开更多

关键词 遗传算法 序列二次规划 可靠性稳健优化设计 机械结构产品

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基于SORA方法的汽车耐撞性优化 被引量：3

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作者 陈吉清 郑炳杰 +1 位作者 兰凤崇 马芳武 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期1372-1377,共6页

通过分析序列优化与可靠性评估方法(SORA)的单循环优化策略,建立了对轿车耐撞性的SORA优化流程。构造了正面40%重叠可变形壁障碰撞响应的近似模型,应用SORA方法,将可靠性分析和确定性优化分开依次进行,从而保证计算精度的同时提高了计... 通过分析序列优化与可靠性评估方法(SORA)的单循环优化策略,建立了对轿车耐撞性的SORA优化流程。构造了正面40%重叠可变形壁障碰撞响应的近似模型,应用SORA方法,将可靠性分析和确定性优化分开依次进行,从而保证计算精度的同时提高了计算效率。优化结果验证表明SORA方法有效,优化后该轿车的耐撞性和轻量化指标都达到预期目标。 展开更多

关键词 汽车 耐撞性 序列优化与可靠性评估 优化

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火电厂主设备状态检修技术的研究 被引量：23

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作者 史进渊 杨宇 +2 位作者 危奇 陈端雨 栾广富 《动力工程》 CSCD 北大核心 2002年第6期2011-2014,2039,共5页

介绍了火力发电厂主设备状态检修的核心技术 ,内容包括状态检测与分析技术、寿命评定和寿命管理技术以及可靠性分析技术。给出了火力发电厂主设备的优化检修技术 ,内容涉及检修方式的优化、检修内容的优化和检修周期的优化。参

关键词 火电厂 设备 状态检修技术 汽轮机 锅炉 发电机 优化检修 寿命评定 可靠性

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