本文關(guān)鍵詞：基于不確定性的產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)力學(xué)性能優(yōu)化技術(shù)及其典型應(yīng)用

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【摘要】：產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造、裝配及運(yùn)行過程中不確定性因素廣泛存在,這使得經(jīng)典的確定性優(yōu)化理論和方法難以直接得到應(yīng)用。因此,開展產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)不確定性優(yōu)化方法和應(yīng)用研究,對(duì)于確保產(chǎn)品的質(zhì)量和工作可靠性具有重要的意義。本論文的主要內(nèi)容如下： 第一章介紹了產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的各種不確定性因素,綜述了產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)力學(xué)性能不確定性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的研究現(xiàn)狀和不足,提出了本課題的研究背景、意義及主要研究?jī)?nèi)容。 第二章提出了基于區(qū)間變量的產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)靜態(tài)力學(xué)性能不確定性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。利用區(qū)間序關(guān)系和區(qū)間可能度實(shí)現(xiàn)了區(qū)間不確定性優(yōu)化模型向確定性優(yōu)化模型的轉(zhuǎn)換,針對(duì)轉(zhuǎn)換后存在的兩層嵌套優(yōu)化和求解效率低下問題,將區(qū)間結(jié)構(gòu)分析方法和自適應(yīng)徑向基函數(shù)近似模型引入到靜態(tài)力學(xué)性能不確定性優(yōu)化問題之中,在保證求解精度的同時(shí)能夠大大提高計(jì)算效率。并將其應(yīng)用到高速?zèng)_壓機(jī)上橫梁高剛度輕量化設(shè)計(jì)之中,得到了可供選擇的多種設(shè)計(jì)方案。 第三章提出了一種基于隨機(jī)變量的產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)力學(xué)性能穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法。利用雙層更新Kriging漸進(jìn)全局近似模型擬合得到動(dòng)態(tài)力學(xué)性能指標(biāo)與設(shè)計(jì)變量和不確定性因素之間的函數(shù)關(guān)系,建立了同時(shí)考慮目標(biāo)穩(wěn)健性和可行穩(wěn)健性的多目標(biāo)穩(wěn)健優(yōu)化模型。與蒙特卡羅法和多目標(biāo)遺傳算法相結(jié)合,快速精確地獲取穩(wěn)健優(yōu)化問題的Pareto最優(yōu)解集。并將其應(yīng)用到高速?zèng)_壓機(jī)底座的穩(wěn)健設(shè)計(jì)之中,改善了底座靜動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的穩(wěn)健性。 第四章利于基于區(qū)間變量的產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)靜態(tài)力學(xué)性能不確定性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法對(duì)高速?zèng)_壓機(jī)滑塊機(jī)構(gòu)進(jìn)行高剛度輕量化設(shè)計(jì),得到了滿足實(shí)際需要的設(shè)計(jì)方案。對(duì)不確定性設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行了分析比較和試驗(yàn)測(cè)量,驗(yàn)證了基于區(qū)間變量的產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)靜態(tài)力學(xué)性能不確定性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的有效性和實(shí)用性。 第五章將基于隨機(jī)變量的產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)力學(xué)性能穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法應(yīng)用到核電汽輪發(fā)電機(jī)定子關(guān)鍵結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性的穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)之中,提高了其動(dòng)態(tài)特性的穩(wěn)健性,且使得前三階固有頻率成功避開外界激振頻率,避免產(chǎn)生共振。 第六章中總結(jié)了本文的研究成果并展望了今后的研究方向。
【關(guān)鍵詞】：不確定性 產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu) 力學(xué)性能 區(qū)間優(yōu)化 穩(wěn)健設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH122
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 目錄9-12
• 1 緒論12-23
• 1.1 引言12-13
• 1.2 產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的不確定性因素分析13-15
• 1.3 關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀15-19
• 1.3.1 基于概率模型的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.2 基于區(qū)間模型的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3.3 穩(wěn)健設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀18-19
• 1.4 研究背景及主要內(nèi)容19-22
• 1.4.1 研究背景及意義19-21
• 1.4.2 主要研究?jī)?nèi)容21-22
• 1.5 本章小結(jié)22-23
• 2 基于區(qū)間變量的產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)靜態(tài)力學(xué)性能不確定性優(yōu)化設(shè)計(jì)23-42
• 2.1 引言23
• 2.2 產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)靜態(tài)力學(xué)性能不確定性優(yōu)化建模23-25
• 2.3 不確定性模型向確定性模型的轉(zhuǎn)換25-29
• 2.3.1 不確定約束函數(shù)的轉(zhuǎn)換25-26
• 2.3.2 不確定目標(biāo)函數(shù)的轉(zhuǎn)換26-27
• 2.3.3 轉(zhuǎn)換后的確定性模型27-29
• 2.4 產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)靜態(tài)力學(xué)性能不確定性優(yōu)化問題求解29-35
• 2.4.1 徑向基函數(shù)近似模型29-30
• 2.4.2 近似區(qū)間不確定性優(yōu)化模型建立30-31
• 2.4.3 基于區(qū)間結(jié)構(gòu)分析法的不確定目標(biāo)函數(shù)和約束區(qū)間獲取31-32
• 2.4.4 自適應(yīng)徑向基函數(shù)近似模型策略32-33
• 2.4.5 基于自適應(yīng)RBF模型的區(qū)間不確定性優(yōu)化算法33-35
• 2.5 應(yīng)用實(shí)例35-40
• 2.5.1 上橫梁靜態(tài)力學(xué)性能不確定性優(yōu)化建模36-37
• 2.5.2 上橫梁靜態(tài)力學(xué)性能不確定性優(yōu)化問題求解37-40
• 2.6 本章小結(jié)40-42
• 3 基于隨機(jī)變量的產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)力學(xué)性能穩(wěn)健設(shè)計(jì)42-62
• 3.1 引言42
• 3.2 產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)力學(xué)性能及穩(wěn)健性分析42-45
• 3.2.1 產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)方程43
• 3.2.2 產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的穩(wěn)健性分析43-45
• 3.3 基于隨機(jī)變量的產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)力學(xué)性能穩(wěn)健設(shè)計(jì)建模45-49
• 3.3.1 基于隨機(jī)變量的不確定性因素統(tǒng)一表示45-46
• 3.3.2 產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的多目標(biāo)穩(wěn)健設(shè)計(jì)模型46-49
• 3.4 產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)力學(xué)性能多目標(biāo)穩(wěn)健設(shè)計(jì)求解49-55
• 3.4.1 Kriging近似模型49-50
• 3.4.2 Kriging近似模型的雙層更新策略50-53
• 3.4.3 基于雙層更新Kriging模型的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能穩(wěn)健優(yōu)化算法53-55
• 3.5 應(yīng)用實(shí)例55-61
• 3.5.1 底座初始設(shè)計(jì)方案的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能穩(wěn)健性分析55-57
• 3.5.2 底座結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)力學(xué)性能穩(wěn)健設(shè)計(jì)建模57-58
• 3.5.3 底座動(dòng)態(tài)力學(xué)性能穩(wěn)健優(yōu)化求解及結(jié)果分析58-61
• 3.6 本章小結(jié)61-62
• 4 高速?zèng)_壓機(jī)滑塊機(jī)構(gòu)靜態(tài)力學(xué)性能區(qū)間不確定性優(yōu)化設(shè)計(jì)62-76
• 4.1 引言62
• 4.2 滑塊機(jī)構(gòu)靜態(tài)力學(xué)性能不確定性優(yōu)化建模62-63
• 4.3 滑塊機(jī)構(gòu)靜態(tài)力學(xué)性能不確定性優(yōu)化問題求解63-66
• 4.4 滑塊機(jī)構(gòu)不確定性優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果分析與驗(yàn)證66-75
• 4.4.1 靜態(tài)力學(xué)性能不確定性優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果66-68
• 4.4.2 與確定性優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果的對(duì)比分析68-72
• 4.4.3 不確定性優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果的試驗(yàn)驗(yàn)證72-75
• 4.5 本章小結(jié)75-76
• 5 汽輪發(fā)電機(jī)定子關(guān)鍵結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性穩(wěn)健設(shè)計(jì)76-87
• 5.1 引言76-77
• 5.2 定子關(guān)鍵結(jié)構(gòu)初始設(shè)計(jì)方案的動(dòng)態(tài)特性77-80
• 5.3 定子關(guān)鍵結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性穩(wěn)健設(shè)計(jì)建模80-81
• 5.4 定子關(guān)鍵結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性穩(wěn)健設(shè)計(jì)求解與結(jié)果分析81-85
• 5.4.1 定子關(guān)鍵結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性穩(wěn)健設(shè)計(jì)求解81-83
• 5.4.2 定子關(guān)鍵結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性穩(wěn)健設(shè)計(jì)結(jié)果分析83-85
• 5.5 本章小結(jié)85-87
• 6 總結(jié)與展望87-89
• 6.1 全文總結(jié)87-88
• 6.2 工作展望88-89
• 參考文獻(xiàn)89-94
• 作者簡(jiǎn)介94

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：755821