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几何不确定性区间分析及鲁棒气动优化设计
被引量:
3
1
作者
宋鑫
郑冠男
+1 位作者
杨国伟
姜倩
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第11期2217-2227,共11页
不确定性因素会导致飞行器偏离预先设计的气动性能,造成气动性能下降甚至产生严重的后果。针对工程中无法给出准确的几何不确定性概率分布以及跨声速条件下非线性气动问题,对几何不确定性的非概率参数化建模进行了研究,并结合Kriging模...
不确定性因素会导致飞行器偏离预先设计的气动性能,造成气动性能下降甚至产生严重的后果。针对工程中无法给出准确的几何不确定性概率分布以及跨声速条件下非线性气动问题,对几何不确定性的非概率参数化建模进行了研究,并结合Kriging模型及最优化方法建立了快速非线性区间分析方法。采用该方法对对称翼型进行不确定性分析,获得了气动性能参数的定量变化区间。在区间不确定性分析基础上建立了鲁棒优化设计流程。基于区间序关系及区间可能度转换模型将单目标区间不确定性优化问题转化为多目标确定性优化问题,并采用基于Pareto熵的自适应多目标粒子群算法对优化问题进行寻优。考虑几何不确定性以及升力、力矩、面积约束,以阻力性能为目标对超临界翼型进行了鲁棒优化设计。与确定性优化设计结果对比表明,确定性优化设计在不确定性因素的影响下易失效,而鲁棒设计可得到更安全可靠的结果。
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关键词
几何不确定性
非线性区间分析
直接操作自由变形(DFFD)
气动
优化
设计
鲁棒优化设计
自适应多目标粒子群算法
KRIGING模型
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职称材料
复杂产品的多学科鲁棒协同设计优化方法研究
被引量:
2
2
作者
王威
范文慧
+1 位作者
常天庆
刘慧慧
《高技术通讯》
CAS
CSCD
北大核心
2008年第3期282-287,共6页
为了处理好复杂产品各子系统之间的耦合关系以及各子系统的异构性问题,以协同优化(CO)算法为基础,结合系统不确定分析(SUA)方法和近似不确定传播(IUP)方法,构建了多学科鲁棒协同设计优化算法框架。在设计变量的不确定性能够被概率分布...
为了处理好复杂产品各子系统之间的耦合关系以及各子系统的异构性问题,以协同优化(CO)算法为基础,结合系统不确定分析(SUA)方法和近似不确定传播(IUP)方法,构建了多学科鲁棒协同设计优化算法框架。在设计变量的不确定性能够被概率分布函数描述的情况下,此算法框架能够解决复杂产品的设计优化问题。通过对梳齿式微加速度计的多学科鲁棒协同优化设计算例的计算,验证了此算法在输入参数存在微小扰动的情况下能够有效提高设计解的鲁棒性。
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关键词
复杂产品
多学科
设计
优化
MDO
协同
优化
CO
鲁
棒
协同
设计
优化
RCO
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职称材料
非完整信息条件下的结构可靠性鲁棒设计
3
作者
陈建桥
唐远富
+1 位作者
魏俊红
葛锐
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第4期404-409,485,共6页
在非完整信息条件下,建立区间变量、模糊变量、随机变量同时存在的可靠性设计模型,并给出相应的序列优化设计方法;同时考虑设计变量的实现值与设计值之间的差别以及约束条件的鲁棒性,提出基于info-gap决策理论的鲁棒优化模型,研究可靠...
在非完整信息条件下,建立区间变量、模糊变量、随机变量同时存在的可靠性设计模型,并给出相应的序列优化设计方法;同时考虑设计变量的实现值与设计值之间的差别以及约束条件的鲁棒性,提出基于info-gap决策理论的鲁棒优化模型,研究可靠性鲁棒设计的序列求解策略。算例1表明:模糊可靠性设计比随机可靠性设计结果保守,当模糊设计指标α=0时(对应区间可靠度)结果最为保守。算例2表明:不同的鲁棒性指标αt对应不同的鲁棒优化解,当αt大于0.20时,不存在相应的鲁棒优化解。利用本文提出的鲁棒序列优化求解方法对目标函数计算1291次即可,而常规优化算法需8107次,表明本文算法大大提高了计算效率。
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关键词
非完整信息
可靠性
设计
或然性
设计
info-gap模型
鲁棒优化设计
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职称材料
随机应力下系统可靠度的鲁棒优化
4
作者
夏青
王远达
+1 位作者
韩慧伶
孙鹏
《上海航天》
2012年第3期54-58,共5页
在随机应力条件下建立加速退化模型,设计加速退化试验并估计模型参数,用数学近似方法推导了可靠性均值和方差的计算模型,分别作为鲁棒优化设计模型的约束与目标函数。燃烧室可靠性设计算例结果表明:该方法不仅使系统设计达到可靠性要求...
在随机应力条件下建立加速退化模型,设计加速退化试验并估计模型参数,用数学近似方法推导了可靠性均值和方差的计算模型,分别作为鲁棒优化设计模型的约束与目标函数。燃烧室可靠性设计算例结果表明:该方法不仅使系统设计达到可靠性要求,而且有较高的稳健性,有一定的工程实际意义。
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关键词
可靠性评估
随机应力
鲁
棒
设计
优化
加速退化试验
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职称材料
双框架解耦微陀螺原理样机研制
5
作者
唐海林
刘显学
+4 位作者
周浩
郑英彬
张茜梅
施志贵
吴嘉丽
《信息与电子工程》
2010年第6期716-719,共4页
为了把驱动工作模态和检测工作模态有效隔离,以减小模态间的互相干扰,设计了一种双框架解耦微机械陀螺。通过采用可工程化的鲁棒优化结构设计和工艺补偿的制造工艺,实现了工艺误差范围内的稳健设计。这种内外框架结构的微陀螺设计,包括...
为了把驱动工作模态和检测工作模态有效隔离,以减小模态间的互相干扰,设计了一种双框架解耦微机械陀螺。通过采用可工程化的鲁棒优化结构设计和工艺补偿的制造工艺,实现了工艺误差范围内的稳健设计。这种内外框架结构的微陀螺设计,包括自激闭环驱动电路和开环检测电路,对微陀螺进行测试,得到微陀螺驱动模态品质因素>2000,检测模态品质因素>800,量程为2400°/s,线性度<0.3%,灵敏度为1°/s。
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关键词
微惯性测量组合
微陀螺
鲁棒优化设计
键合-深刻蚀释放体硅工艺
驱动电路
检测电路
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职称材料
叶盘结构非线性振动频域分析方法研究综述
被引量:
3
6
作者
廖海涛
李梦宇
+2 位作者
赵全月
黄家鹏
付猛
《航空科学技术》
2018年第9期1-10,共10页
由于结构参数不确定和各种局部非线性因素的共同作用,导致叶盘及转子结构的振动失效,严重影响发动机部件的疲劳寿命及正常使用。本文概述了叶盘系统的非线性振动及控制问题。从失谐、周期解计算方法、非线性模态、干摩擦阻尼影响、裂纹...
由于结构参数不确定和各种局部非线性因素的共同作用,导致叶盘及转子结构的振动失效,严重影响发动机部件的疲劳寿命及正常使用。本文概述了叶盘系统的非线性振动及控制问题。从失谐、周期解计算方法、非线性模态、干摩擦阻尼影响、裂纹及碰撞、流固耦合等几方面介绍了叶盘振动问题的研究进展。针对叶盘及转子结构参数不确定振动抑制问题,分析了局部非线性结构的鲁棒优化设计方法。最后,提出了叶盘及转子结构振动响应分析方法研究所要解决和关注的若干问题。
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关键词
叶盘
转子
参数不确定
局部非线性
鲁棒优化设计
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职称材料
题名
几何不确定性区间分析及鲁棒气动优化设计
被引量:
3
1
作者
宋鑫
郑冠男
杨国伟
姜倩
机构
中国科学院力学研究所流固耦合系统力学重点实验室
中国科学院大学工程科学学院
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第11期2217-2227,共11页
基金
国家自然科学基金(11672303)~~
文摘
不确定性因素会导致飞行器偏离预先设计的气动性能,造成气动性能下降甚至产生严重的后果。针对工程中无法给出准确的几何不确定性概率分布以及跨声速条件下非线性气动问题,对几何不确定性的非概率参数化建模进行了研究,并结合Kriging模型及最优化方法建立了快速非线性区间分析方法。采用该方法对对称翼型进行不确定性分析,获得了气动性能参数的定量变化区间。在区间不确定性分析基础上建立了鲁棒优化设计流程。基于区间序关系及区间可能度转换模型将单目标区间不确定性优化问题转化为多目标确定性优化问题,并采用基于Pareto熵的自适应多目标粒子群算法对优化问题进行寻优。考虑几何不确定性以及升力、力矩、面积约束,以阻力性能为目标对超临界翼型进行了鲁棒优化设计。与确定性优化设计结果对比表明,确定性优化设计在不确定性因素的影响下易失效,而鲁棒设计可得到更安全可靠的结果。
关键词
几何不确定性
非线性区间分析
直接操作自由变形(DFFD)
气动
优化
设计
鲁棒优化设计
自适应多目标粒子群算法
KRIGING模型
Keywords
geometric uncertainty
nonlinear interval analysis
directly manipulated free-form deformation(DFFD)
aerodynamic optimization design
robust optimization design
adaptive multi-objective particle swarm optimization algorithm
Kriging model
分类号
V211.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
复杂产品的多学科鲁棒协同设计优化方法研究
被引量:
2
2
作者
王威
范文慧
常天庆
刘慧慧
机构
清华大学国家CIMS工程技术研究中心
装甲兵工程学院控制工程系
出处
《高技术通讯》
CAS
CSCD
北大核心
2008年第3期282-287,共6页
基金
863计划(2006AA04Z160)
国家自然科学基金(60474059)
武器装备预研基金资助项目
文摘
为了处理好复杂产品各子系统之间的耦合关系以及各子系统的异构性问题,以协同优化(CO)算法为基础,结合系统不确定分析(SUA)方法和近似不确定传播(IUP)方法,构建了多学科鲁棒协同设计优化算法框架。在设计变量的不确定性能够被概率分布函数描述的情况下,此算法框架能够解决复杂产品的设计优化问题。通过对梳齿式微加速度计的多学科鲁棒协同优化设计算例的计算,验证了此算法在输入参数存在微小扰动的情况下能够有效提高设计解的鲁棒性。
关键词
复杂产品
多学科
设计
优化
MDO
协同
优化
CO
鲁
棒
协同
设计
优化
RCO
Keywords
complex product, multidisciplinary design optimization (MDO), collaborative optimization (CO), robust collaborative optimization (RCO)
分类号
TP391.7 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
非完整信息条件下的结构可靠性鲁棒设计
3
作者
陈建桥
唐远富
魏俊红
葛锐
机构
华中科技大学力学系
工程结构分析与安全评定湖北省重点实验室
武汉钢铁(集团)公司研究院
出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第4期404-409,485,共6页
基金
国家自然科学基金(10772070)
博士点基金(20070487064)
+1 种基金
中央高校基本科研业务费专项资金(2010MS042)
大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室基金(GZ0810)
文摘
在非完整信息条件下,建立区间变量、模糊变量、随机变量同时存在的可靠性设计模型,并给出相应的序列优化设计方法;同时考虑设计变量的实现值与设计值之间的差别以及约束条件的鲁棒性,提出基于info-gap决策理论的鲁棒优化模型,研究可靠性鲁棒设计的序列求解策略。算例1表明:模糊可靠性设计比随机可靠性设计结果保守,当模糊设计指标α=0时(对应区间可靠度)结果最为保守。算例2表明:不同的鲁棒性指标αt对应不同的鲁棒优化解,当αt大于0.20时,不存在相应的鲁棒优化解。利用本文提出的鲁棒序列优化求解方法对目标函数计算1291次即可,而常规优化算法需8107次,表明本文算法大大提高了计算效率。
关键词
非完整信息
可靠性
设计
或然性
设计
info-gap模型
鲁棒优化设计
Keywords
incomplete information,reliability-based design,possibility-based design,Info-gap model,robust design optimization.
分类号
O326 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
随机应力下系统可靠度的鲁棒优化
4
作者
夏青
王远达
韩慧伶
孙鹏
机构
空军航空大学航空机械工程系
出处
《上海航天》
2012年第3期54-58,共5页
文摘
在随机应力条件下建立加速退化模型,设计加速退化试验并估计模型参数,用数学近似方法推导了可靠性均值和方差的计算模型,分别作为鲁棒优化设计模型的约束与目标函数。燃烧室可靠性设计算例结果表明:该方法不仅使系统设计达到可靠性要求,而且有较高的稳健性,有一定的工程实际意义。
关键词
可靠性评估
随机应力
鲁
棒
设计
优化
加速退化试验
Keywords
Reliability verification
Stochastic stress
Robust design optimization
Accelerated degradation testing
分类号
TB114.3 [理学—概率论与数理统计]
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职称材料
题名
双框架解耦微陀螺原理样机研制
5
作者
唐海林
刘显学
周浩
郑英彬
张茜梅
施志贵
吴嘉丽
机构
中国工程物理研究院电子工程研究所
出处
《信息与电子工程》
2010年第6期716-719,共4页
文摘
为了把驱动工作模态和检测工作模态有效隔离,以减小模态间的互相干扰,设计了一种双框架解耦微机械陀螺。通过采用可工程化的鲁棒优化结构设计和工艺补偿的制造工艺,实现了工艺误差范围内的稳健设计。这种内外框架结构的微陀螺设计,包括自激闭环驱动电路和开环检测电路,对微陀螺进行测试,得到微陀螺驱动模态品质因素>2000,检测模态品质因素>800,量程为2400°/s,线性度<0.3%,灵敏度为1°/s。
关键词
微惯性测量组合
微陀螺
鲁棒优化设计
键合-深刻蚀释放体硅工艺
驱动电路
检测电路
Keywords
Micro Inertial Measurement Unit
micromechanical gyroscope
optimal robustness of design
bonding and deep RIE release process
drive circuit
sense circuit
分类号
V241.5 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
叶盘结构非线性振动频域分析方法研究综述
被引量:
3
6
作者
廖海涛
李梦宇
赵全月
黄家鹏
付猛
机构
北京理工大学先进结构技术研究院
出处
《航空科学技术》
2018年第9期1-10,共10页
基金
航空科学基金(2015ZB04002)~~
文摘
由于结构参数不确定和各种局部非线性因素的共同作用,导致叶盘及转子结构的振动失效,严重影响发动机部件的疲劳寿命及正常使用。本文概述了叶盘系统的非线性振动及控制问题。从失谐、周期解计算方法、非线性模态、干摩擦阻尼影响、裂纹及碰撞、流固耦合等几方面介绍了叶盘振动问题的研究进展。针对叶盘及转子结构参数不确定振动抑制问题,分析了局部非线性结构的鲁棒优化设计方法。最后,提出了叶盘及转子结构振动响应分析方法研究所要解决和关注的若干问题。
关键词
叶盘
转子
参数不确定
局部非线性
鲁棒优化设计
Keywords
bladed disk
rotor
parameter uncertainty
locally nonlinear
robust optimization design
分类号
V232.4 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
几何不确定性区间分析及鲁棒气动优化设计
宋鑫
郑冠男
杨国伟
姜倩
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
3
在线阅读
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职称材料
2
复杂产品的多学科鲁棒协同设计优化方法研究
王威
范文慧
常天庆
刘慧慧
《高技术通讯》
CAS
CSCD
北大核心
2008
2
在线阅读
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职称材料
3
非完整信息条件下的结构可靠性鲁棒设计
陈建桥
唐远富
魏俊红
葛锐
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2012
0
在线阅读
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职称材料
4
随机应力下系统可靠度的鲁棒优化
夏青
王远达
韩慧伶
孙鹏
《上海航天》
2012
0
在线阅读
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职称材料
5
双框架解耦微陀螺原理样机研制
唐海林
刘显学
周浩
郑英彬
张茜梅
施志贵
吴嘉丽
《信息与电子工程》
2010
0
在线阅读
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职称材料
6
叶盘结构非线性振动频域分析方法研究综述
廖海涛
李梦宇
赵全月
黄家鹏
付猛
《航空科学技术》
2018
3
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职称材料
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