基于双近似量化模型的热防护系统可靠性优化设计方法技术方案

技术编号:39492754 阅读:22 留言:0更新日期:2023-11-24 11:18
本发明专利技术提供一种基于双近似量化模型的热防护系统可靠性优化设计方法,其包括:确定热防护系统不确定参数论域,对论域内的不确定参数集合,利用试验点建立双近似量化模型;采用拉丁超立方抽样法在论域与设计域内获取样本点,并通过有限元计算响应值;建立响应与不确定参数的多项式模型,并利用克里金模型确定设计变量与多项式模型中的多项式系数的映射关系,获得嵌套的混合代理模型;基于混合代理模型求解双近似量化模型的响应区间,根据响应安全阈值,确定保守型与激进型可靠度指标;以保守型与激进型可靠度指标为约束,进行热防护系统轻量化设计

【技术实现步骤摘要】
基于双近似量化模型的热防护系统可靠性优化设计方法


[0001]本专利技术属于机械工程领域,具体涉及基于双近似量化模型的热防护系统可靠性优化设计方法


技术介绍

[0002]可靠性是指在给定的条件,给定的时间区域,能否有效地执行要求的能力

系统的可靠性问题是和不确定性问题紧密相连的

近年来,飞行器研制面临着高速,机动性强等战略需要,热防护系统作为一种保护飞行器的内部结构免受外部气动载荷作用的结构系统,其安全问题受到越来越广泛的关注

对于热防护系统,载荷及材料属性变化,加工及测量误差等不确定因素进一步加剧了其热力耦合的非线性,进而严重影响稳定性和可靠性

[0003]可靠性优化设计分为包括可靠性分析及优化设计

目前常用的可靠性分析模型主要有概率可靠性模型,模糊可靠性模型和非概率可靠性模型

概率可靠性模型所依据的概率可靠性理论发展至今已经相当成熟,模糊可靠性模型所依据的模糊可靠性理论也正在初步完善,对于工程实际中存在的大量随本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于双近似量化模型的热防护系统可靠性优化设计方法,其特征在于,包括:步骤一:确定所述热防护系统不确定参数的论域,并根据获得的试验数据,建立所述论域内边界不规则的不确定参数集合的双近似量化模型;步骤二:根据设计变量的最大值和最小值确定设计域,采用拉丁超立方抽样方法分别在所述论域与所述设计域内抽取不确定参数样本点和设计变量样本点,形成样本点矩阵,并通过有限元计算获得所述热防护系统在所述样本点矩阵中的每个元素处的响应值,形成响应值矩阵;步骤三:根据所述样本点矩阵与所述响应值矩阵,建立响应关于不确定参数的多项式模型;步骤四:根据所述多项式模型与所述样本点矩阵,利用克里金模型确定所述设计变量与所述多项式模型中的多项式系数的映射关系,获得所述响应与所述不确定参数和所述设计变量的混合代理模型;步骤五:通过所述混合代理模型,在所述双近似量化模型中,求解所述热防护系统的响应区间,并根据设定的响应安全阈值,确定保守型与激进型可靠度指标;步骤六:分别以所述保守型与激进型可靠度指标为约束,以所述热防护系统的质量为优化目标,建立相对应的保守型与激进型优化模型,并分别对所述保守型与激进型优化模型进行优化,得到保守型与激进型轻量化设计方案
。2.
根据权利要求1所述的基于双近似量化模型的热防护系统可靠性优化设计方法,其特征在于,根据所述样本点矩阵与所述响应值矩阵,建立响应关于不确定参数的多项式模型,包括:根据所述样本点矩阵和相应的所述响应值矩阵,在各所述设计变量样本点下分别建立所述响应关于所述不确定参数的完全二次多项式;采用
t
检验方法验证所述完全二次多项式中的拟合项对于所述完全二次多项式的显著性,保留满足显著性要求的所述拟合项,其中,所述拟合项包括常数项

一次项
...

【专利技术属性】
技术研发人员:王冲范浩然强鑫张寰宇洪霖宋政凯
申请(专利权)人:天目山实验室
类型:发明
国别省市:

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