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《大连理工大学》 2006年
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基于可靠性的多学科设计优化

原薇  
【摘要】:工程系统的设计常常面临多学科的严峻挑战,复杂产品的开发涉及多个学科领域,因此,在传统优化的基础上,针对复杂工程系统的多学科设计优化(MDO: Multidisciplinary Design Optimization)应运而生,它可以缩短开发时间、降低产品成本、提高产品质量。大多数工程问题都包含随机因素,对于一个多学科系统,各个学科的不确定性可能会通过相互间的耦合关系进行传递,导致系统最终的不确定性是各学科不确定性的累积,如果不能很好的处理这些不确定性,设计结果将得不到保证,影响产品的最终质量,所以,典型的多学科设计优化既要寻求总体系统优化与子系统优化最佳协同效果,又要考虑不确定性对设计过程和设计结果的影响。 传统方法通过采用安全系数来处理随机因素,因此常常导致超余量设计,并且无法深入了解各种随机因素的影响,以及实际的安全余量。近年来,质量工程方法的长足发展使设计人员可以通过随机模型和概率分析处理不确定性和随机性。当这些技术在优化设计的框架下进行运用时,可以搜寻不仅理论上可行,而且实际上也可行的设计方案。 本论文致力于研究不确定性下的多学科设计优化问题,通过分析不确定性的来源、建模和分析方法,寻求管理MDO中不确定性的方法,侧重于研究基于可靠性的多学科设计优化方法。通过iSIGHT软件对实例分别进行常规优化和基于可靠性的优化,分析了不确定性对设计的影响;并针对基于可靠性的多学科设计优化的高效适用的要求,提出了多学科结构下的协同可靠性分析方法和一种新的基于可靠性的多学科设计优化方法(RBMDO-SORA: Reliability Based Multidisciplinary Design Optimization-Sequential Optimization and Reliability Assessment)。前者继承了协同优化方法的优势,而且由于系统级优化器采用模拟退火算法和响应面近似学科优化,使其计算准确、有效;后者采用分解策略将可靠性分析模块和MDO模块解耦,使之成为单循环的计算形式,避免了以往的嵌套模式带来的计算复杂性的问题,并且通过改变约束在设计空间的位置,使优化迅速向着可行方向求解,达到提高计算效率的目的。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TB47

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 刘伟;随机和认知不确定性条件下的多学科设计优化建模研究[D];电子科技大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 郭健;多学科设计优化技术研究[D];西北工业大学;2001年
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3 佟欣;基于可能性理论的模糊可靠性设计[D];大连理工大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 蔡占军;翁海珊;俞必强;;多学科混合协同设计优化方法[J];北京科技大学学报;2009年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 田文正;王荣桥;;基于MDO体系的涡轮叶片热-结构耦合分析[A];科学发展与社会责任(A卷)——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年
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10 贾建东;姚卫星;吴德海;;飞行器多学科优化设计技术概论[A];第二届中国航空学会青年科技论坛文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 李方义;区间非概率多目标优化设计方法及其在车身设计中的应用[D];湖南大学;2010年
3 雷金;洛仑兹平面电机的结构动态特性研究[D];华中科技大学;2010年
4 赫显姆;多学科设计优化中智能算法与近似模型研究[D];华中科技大学;2011年
5 赵兆;相位编码雷达若干关键技术研究[D];南京理工大学;2010年
6 张旭东;不确定性下的多学科设计优化研究[D];电子科技大学;2011年
7 苏哲;X射线脉冲星导航信号处理方法和仿真实验系统研究[D];西安电子科技大学;2011年
8 王琦;MDO优化算法研究[D];南京航空航天大学;2008年
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10 王宇;基于不确定性的优化方法及其在飞机设计中的应用[D];南京航空航天大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 雷嗣军;汽车动力传动系参数匹配与仿真优化[D];浙江大学;2010年
2 黄海洋;高速轮转印刷机折页机构稳健设计方法研究[D];北京印刷学院;2011年
3 唐灿;高墩大跨连续刚构桥收缩徐变效应研究[D];中南林业科技大学;2010年
4 庄菲菲;基于形状敏度分析的角磨多学科性能优化[D];浙江大学;2011年
5 郭伟;基于可靠度的随机参数结构优化设计[D];西安电子科技大学;2011年
6 陈鹏;基于全寿命周期理论的滚筒采煤机可靠性工程技术研究[D];太原理工大学;2011年
7 杨丹丹;雷达干扰一体化设计的共享信号研究[D];江南大学;2011年
8 周峰;机械稳健可靠性优化设计[D];太原科技大学;2011年
9 姚海峰;纯电动汽车整车性能建模与仿真[D];南京理工大学;2011年
10 韩越;汽车传动系统匹配优化方法研究与软件系统研制[D];山东理工大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 王晓青;王小军;;多学科优化技术及其算法[J];导弹与航天运载技术;2007年01期
2 王光远;;未确知信息及其数学处理[J];哈尔滨建筑工程学院学报;1990年04期
3 胡涛,钱筱丹,黎放,王树宗;未确知性信息的证据理论合成及其应用[J];海军工程大学学报;2005年04期
4 李德毅,刘常昱,杜鹢,韩旭;不确定性人工智能[J];软件学报;2004年11期
5 张为华,李晓斌;飞行器多学科不确定性设计理论概述[J];宇航学报;2004年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 陈建江;面向飞航导弹的多学科稳健优化设计方法及应用[D];华中科技大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 余辉;基于协同优化和单学科可行法的可靠性设计优化[D];电子科技大学;2008年
2 袁亚辉;多学科设计优化及其不确定性研究[D];电子科技大学;2009年
3 侯艳华;认知不确定性条件下可能性分布的构造方法研究[D];电子科技大学;2010年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 徐啸飞;智能交互式物理规划及其在MDO中的应用[D];电子科技大学;2012年
【二级参考文献】
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1 徐军,郑颖人;可靠度响应面有限元及其工程应用[J];地下空间;2001年S1期
2 夏迎春,陈慧岩;动力传动系统的整体控制技术[J];车辆与动力技术;2002年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 陈琪锋;飞行器分布式协同进化多学科设计优化方法研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2003年
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9 郭健彬;曾声奎;;耦合系统考虑可靠性的多学科设计优化分解方法[J];计算机集成制造系统;2011年08期
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2 张大方;武连文;;多环系统的容错性与可靠性分析[A];1996年中国智能自动化学术会议论文集(下册)[C];1996年
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6 陈钢耀;刘超;于连山;刘淑玲;;船舶螺旋桨轴强度的可靠性分析[A];中国航海学会船舶机电与通信导航专业委员会2002年学术年会论文集(船舶机电分册)[C];2002年
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10 戚广枫;;可靠性理论在接触网领域的初步应用研究[A];中国铁道学会电气化委员会2006年学术会议论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 国务院发展研究中心金融研究所所长 夏斌;密切关注不确定性 相机抉择从紧政策[N];金融时报;2007年
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4 金吾伦;复杂性思维的特征[N];学习时报;2005年
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8 证券时报记者  魏曙光;A50指数期货上市首日遇冷[N];证券时报;2006年
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1 张旭东;不确定性下的多学科设计优化研究[D];电子科技大学;2011年
2 陶友瑞;基于凸模型的多学科不确定性优化设计方法[D];湖南大学;2010年
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9 庞煜;基于可能性理论和格论的系统可靠性分析[D];电子科技大学;2013年
10 余建桥;基于云理论与数据场的空间孤立点挖掘研究[D];西南农业大学;2005年
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1 原薇;基于可靠性的多学科设计优化[D];大连理工大学;2006年
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3 何金;悬索桥主塔结构稳定性分析和可靠性研究[D];江南大学;2008年
4 李猛;边坡稳定可靠度的蒙特卡罗数值模拟及其应用研究[D];郑州大学;2004年
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