基于序贯方法的区间不确定性条件下多学科可靠性优化设计方法技术

本发明专利技术公开了一种基于序贯方法的区间不确定性条件下多学科可靠性优化设计方法，属于多学科可靠性优化设计领域。首先，建立多学科可靠性优化设计的数学模型；其次，执行确定性多学科优化设计；然后，根据得到的优化设计点进行不确定性分析并进行可靠性的计算；最后，计算约束平移距离并判断是否收敛，如果收敛，则输出最优设计点，否则，进行下一次循环直至收敛。数值算例表明，与常规多学科可靠性优化设计相比，本发明专利技术显著提高了计算效率，为区间不确定性条件下多学科可靠性优化设计提供了一种新思路。

Multidisciplinary reliability optimization design method under interval uncertainty based on sequential method

The invention discloses a multidisciplinary reliability optimization design method based on sequential method under interval uncertainty, which belongs to the field of multidisciplinary reliability optimization design. First of all, to establish the mathematical model of optimal design of multidisciplinary reliability; secondly, implementation of multidisciplinary design optimization and calculation of uncertainty; uncertainty analysis and reliability optimization design according to the points obtained; finally, calculating constraint translational distance and determine whether the convergence, if convergence, outputs the optimal design point, otherwise, to a cycle until convergence. Numerical examples show that compared with the conventional multidisciplinary reliability optimization design, the present invention significantly improves the computation efficiency, and provides a new idea for multidisciplinary reliability optimization design under interval uncertainty.

【技术实现步骤摘要】
基于序贯方法的区间不确定性条件下多学科可靠性优化设计方法
本专利技术涉及多学科可靠性优化设计的
，特别涉及一种基于序贯方法的区间不确定性条件下多学科可靠性优化设计方法。
技术介绍
多学科设计优化设计在处理复杂工程问题上显示了巨大的潜力，设计师可以把握学科之间的耦合效应和协同效应从而改善设计。然而，在实际工程中由于缺乏知识，随机材料特性，设计和制造缺陷，不同加载条件等造成了各种各样的不确定性。随着现代技术的快速发展和对工程系统的鲁棒性和安全性日益提高的要求，多学科可靠性优化设计迅速发展起来，在工程实践中得到了广泛的应用。常规多学科可靠性优化设计是三层嵌套优化循环，直接将可靠性分析嵌套于优化设计中，而可靠性分析本身十分复杂，因此，常规可靠性优化设计方法计算代价昂贵。许多研究都集中在找到减少计算量的有效的方法。求解可靠性优化设计最直接的方法就是在各个搜索点对可靠性约束条件进行分析，计算在优化搜索点处的可靠度，判断是否满足可靠性要求，此方法也叫可靠性指标法。但是，如果在各个优化搜索点都进行可靠性分析，计算量十分巨大。此外，考虑到在优化搜索过程中，实际上只需要判断每个搜索点是否满足可靠性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于序贯方法的区间不确定性条件下多学科可靠性优化设计方法，其特征在于：实现步骤如下：步骤一：建立多学科可靠性优化设计的数学模型，包括设计变量、不确定变量和优化目标的确定，以及可靠性约束的确立；步骤二：进行确定性多学科优化设计；步骤三：在前一步确定性优化得到的优化设计点处进行多学科区间不确定性分析；步骤四：在不确定性分析得到的响应区间的基础上，计算可靠性；步骤五：计算平移距离，并判断是否收敛，若收敛，则输出最优解，否则，更新步骤二中确定性多学科优化的约束并进行下一次循环。

【技术特征摘要】
1.一种基于序贯方法的区间不确定性条件下多学科可靠性优化设计方法，其特征在于：实现步骤如下：步骤一：建立多学科可靠性优化设计的数学模型，包括设计变量、不确定变量和优化目标的确定，以及可靠性约束的确立；步骤二：进行确定性多学科优化设计；步骤三：在前一步确定性优化得到的优化设计点处进行多学科区间不确定性分析；步骤四：在不确定性分析得到的响应区间的基础上，计算可靠性；步骤五：计算平移距离，并判断是否收敛，若收敛，则输出最优解，否则，更新步骤二中确定性多学科优化的约束并进行下一次循环。2.根据权利要求1所述的基于序贯方法的区间不确定性条件下多学科可靠性优化设计方法，其特征在于：所述步骤一中多学科可靠性优化模型如下：其中ds是共享设计变量，di是学科设计变量，xs是共享不确定性变量，xi是学科不确定性变量，η(gi<0)是gi<0的可靠性，ηallowable是许用可靠性，yi是耦合状态变量，zi是学科状态变量。3.根据权利要求2所述的基于序贯方法的区间不确定性条...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，熊闯，王晓军，刘鑫，任强，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11