考虑混合不确定性的结构可靠性优化设计方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑混合不确定性的结构可靠性优化设计方法。其包括设定确定性设计变量、可能性设计变量和随机设计变量，构建混合不确定性下的优化模型，采用顺序优化与可靠性评估方法对结构系统进行优化。本发明专利技术通过将概率可靠性理论与可能可靠性理论进行结合，构建混合不确定性下的优化模型，并采用可能性中值的不确定性表征方法，基于顺序优化与可靠性评估思想进行结构系统优化，从而获得理想的优化结果，同时具有较高的计算效率和计算精度。

Optimal design method for structural reliability considering mixed uncertainty

The invention discloses a structural reliability optimization design method considering mixed uncertainty. It includes setting deterministic design variables, probability design variables and random design variables, and building an optimization model under mixed uncertainty. Sequential optimization and reliability evaluation method are used to optimize the structural system. The present invention may be combined with the reliability theory of probabilistic reliability theory, constructing hybrid optimization model under uncertainty, uncertainty and the possibility of the median characterization method, sequential optimization and reliability assessment of structural system optimization based on the optimization results to gain ideal, computational efficiency and it has a high precision.

【技术实现步骤摘要】
考虑混合不确定性的结构可靠性优化设计方法
本专利技术属于机械设计
，尤其涉及一种考虑混合不确定性的结构可靠性优化设计方法。
技术介绍
人类很早就认识到工程设计中存在的不确定性现象。在机械产品的设计、加工制造和使用过程中，产品的结构形式、几何参数、材料性能、承受的载荷以及运行环境等都是不确定性的。设计人员通常引入安全系数来减少或避免不确定性因素对产品性能的影响。安全系数法简单易行，根据人们对工程实践的主观认识和经验积累来做出主观判断，是人类早期的工程设计中应用最为广泛的方法。时至今日，安全系数法依然在工程设计领域占有举足轻重的地位。但是，安全系数本质上是基于设计人员的主观判断，不能够定量地反映不确定性因素对产品性能的客观影响，从而不能够定量地反映产品的安全程度。如果不能够客观地考虑不确定性的影响，设计结果往往由于对输入数据的变化比较敏感而导致性能损失。随着科学技术的快速发展，机械系统日趋复杂化、轻巧化、精密化，人们对机械系统的稳定性、可靠性、安全性等性能要求也日益提高。特别是在航空航天、能源、军事、交通等关系国计民生的重要领域，执行关键任务的复杂机械装备一旦发生事故，会造成难以承本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种考虑混合不确定性的结构可靠性优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：A、根据结构系统设定确定性设计变量、可能性设计变量和随机设计变量；B、构建混合不确定性下的优化模型；C、采用可能性中值的不确定性表征方法，基于顺序优化与可靠性评估思想对结构系统系统进行优化，获得优化结果。

【技术特征摘要】
1.一种考虑混合不确定性的结构可靠性优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：A、根据结构系统设定确定性设计变量、可能性设计变量和随机设计变量；B、构建混合不确定性下的优化模型；C、采用可能性中值的不确定性表征方法，基于顺序优化与可靠性评估思想对结构系统系统进行优化，获得优化结果。2.如权利要求1所述的考虑混合不确定性的结构可靠性优化设计方法，其特征在于，所述步骤B构建混合不确定性下的优化模型，表示为其中，f(·)为目标函数，d为确定性设计变量，Xf为可能性设计变量，Pf为可能性设计参数，Xr为随机设计变量，Pr为随机设计参数，gj(·)为第j个确定性约束，Π(·)≤αi为第i个可靠性约束，gi(·)为失效模式，αi为失效可能度。3.如权利要求1所述的考虑混合不确定性的结构可靠性优化设计方法，其特征在于，所述步骤C采用可能性中值的不确定性表征方法，基于顺序优化与可靠性评估思想对结构系统系统进行优化，获得优化结果，具体包括以下分步骤：C1、根据前一次确定性优化结果和可靠性分析的最优解位置得到移动向量，利用移动向量对前一次确定性优化的确定性约束进行移动得到新的确定性约束；C2、根据步骤B中的混合不确定性下的优化模型对待优化系统进行确定性优化；C3、采用可能性中值的不确定性表征方法对认知不确定性进行处理；C4、对步骤C2中的确定性优化结果进行可靠性分析；C5、对标准正态空间中的随机向量和模糊向量进行空间逆变换；C6、判断优化结果是否满足可靠性要求；若优化结果满足可靠性要求，则操作结束；若优化结果不满足可靠性要求，则返回步骤C1。4.如权利要求3所述的考虑混合不确定性的结构可靠性优化设计方法，其特征在于，所述步骤C1中根据前一次确定性优化结果和可靠性分析的最优解位置得到移动向量，表示为s＝X-XMPP其中，s为移动向量，X为前一次确定性优化结果，XMPP为可靠性分析的验算点位置坐标。5.如权利要求3所述的考虑混合不确定性的结构可靠性优化设计方法，其特征在于，所述步骤C2中确定性优化模型具体为：

【专利技术属性】
技术研发人员：何俐萍，梁浩峰，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51