考慮數(shù)值噪聲的電子機(jī)箱設(shè)備多學(xué)科優(yōu)化研究
本文選題:電子機(jī)箱 切入點(diǎn):多學(xué)科優(yōu)化 出處:《西安電子科技大學(xué)》2012年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:電子機(jī)箱設(shè)備設(shè)計(jì)涉及機(jī)械振動(dòng)學(xué)、傳熱學(xué)和電磁學(xué)等多個(gè)學(xué)科。隨著電子設(shè)備向高密度小型化發(fā)展,各學(xué)科之間的耦合問(wèn)題變得愈加突出。必須從系統(tǒng)集成的角度,運(yùn)用數(shù)值優(yōu)化方法對(duì)其進(jìn)行多學(xué)科綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文在某預(yù)研基金的支持下,圍繞電子設(shè)備的多學(xué)科綜合優(yōu)化問(wèn)題展開(kāi)研究,主要工作如下: 1)闡述了電子機(jī)箱設(shè)備機(jī)-電-熱多學(xué)科仿真分析的調(diào)用流程,,以及將結(jié)構(gòu)位移場(chǎng)信息傳遞給熱分析和電磁場(chǎng)分析模塊的技術(shù)路線。分析了電子機(jī)箱設(shè)備多學(xué)科優(yōu)化的主要特點(diǎn)。 2)由于數(shù)值噪聲的影響,電子機(jī)箱設(shè)備優(yōu)化的設(shè)計(jì)函數(shù)常常是不光滑或不連續(xù)的,為學(xué)科之間的解耦和優(yōu)化計(jì)算帶來(lái)較大困難。為此,借鑒全局優(yōu)化的相關(guān)理論,提出了考慮數(shù)值噪聲的電子機(jī)箱設(shè)備多學(xué)科全局優(yōu)化方法。首先,在解耦方法上,根據(jù)同時(shí)分析和設(shè)計(jì)思想,將解耦問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一個(gè)優(yōu)化問(wèn)題,在學(xué)科層引入Kriging替代模型以便過(guò)濾數(shù)值噪聲,并采用極大似然估計(jì)法確定新增樣本點(diǎn)的位置,較大程度上減少了解耦分析所需的重分析次數(shù);其次,采用罰函法建立了耦合系統(tǒng)的多學(xué)科優(yōu)化模型。通過(guò)一個(gè)典型的熱-電耦合算例驗(yàn)證了模型和方法的有效性。 3)開(kāi)發(fā)了電子機(jī)箱設(shè)備多學(xué)科綜合優(yōu)化軟件平臺(tái)的優(yōu)化模塊,在考慮多場(chǎng)耦合的情況下進(jìn)行電子機(jī)箱設(shè)備結(jié)構(gòu)綜合分析優(yōu)化。編寫(xiě)了優(yōu)化模塊與CAD建模以及各學(xué)科分析模塊之間的接口程序,解決了優(yōu)化計(jì)算中流程定制、算法集成、變量歸并等關(guān)鍵技術(shù)。并進(jìn)行了案例驗(yàn)證。
[Abstract]:The design of electronic crate equipment involves mechanical vibration, heat transfer, electromagnetism and so on. With the development of electronic equipment towards high density miniaturization, the problem of coupling between various disciplines becomes more and more prominent. With the support of a pre-research fund, this paper focuses on the multidisciplinary integrated optimization of electronic equipment. The main work is as follows:. 1) the transfer flow of the simulation analysis of the electronic crate equipment, the electric-thermal multidisciplinary simulation, is described. The main characteristics of multi-disciplinary optimization of electronic crate equipment are analyzed, and the technical route of transferring the information of structural displacement field to the modules of thermal analysis and electromagnetic field analysis is presented. 2) due to the influence of numerical noise, the design function of electronic chassis equipment optimization is often non-smooth or discontinuous, which makes it difficult to decouple and optimize calculation between disciplines. Therefore, the relevant theories of global optimization are used for reference. A multi-disciplinary global optimization method for electronic crate equipment considering numerical noise is proposed. Firstly, the decoupling problem is transformed into an optimization problem according to the simultaneous analysis and design idea. In order to filter the numerical noise by introducing the Kriging substitute model at the subject level, and using the maximum likelihood estimation method to determine the location of the new sample points, the reanalysis times required for decoupling analysis are reduced to a great extent. Secondly, the maximum likelihood estimation method is used to determine the position of the new sample points. A multi-disciplinary optimization model of coupled system is established by using penalty function method, and the validity of the model and method is verified by a typical thermal-electric coupling example. 3) the optimization module of multi-disciplinary integrated optimization software platform for electronic chassis equipment is developed. The integrated analysis and optimization of electronic chassis equipment structure are carried out under the consideration of multi-field coupling. The interface program between optimization module, CAD modeling and each subject analysis module is compiled, which solves the process customization and algorithm integration in optimization calculation. Variable merging and other key techniques.
【學(xué)位授予單位】:西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類號(hào)】:TH122
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):1586467
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