基于可靠度的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、本論文研究可靠度分析和基于可靠度的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),著重研究針對(duì)實(shí)際工程結(jié)構(gòu)的可靠度分析和基于可靠度的優(yōu)化算法,以及將這些算法與通用有限元程序集成,形成能夠?qū)崿F(xiàn)大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)可靠度分析和基于可靠度優(yōu)化的軟件系統(tǒng),論文最后初步探討了投資效益準(zhǔn)則中總的失效損失估計(jì).主要包括以下內(nèi)容:論文研究了一次可靠度迭代算法在某些情況下有可能不收斂的困難,提出了一個(gè)修正的迭代公式.它可以改善迭代過(guò)程的性態(tài),拓寬原方法的適用范圍.為了減少有限元分析次數(shù)從而提高實(shí)

2、際工程問(wèn)題的可靠度計(jì)算效率,本論文對(duì)已有的兩點(diǎn)函數(shù)近似方法進(jìn)行修改,把它與可靠度計(jì)算的改進(jìn)策略結(jié)合起來(lái),最終實(shí)現(xiàn)與商業(yè)軟件ANSYS的集成,從而形成一個(gè)可以用于各種大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)可靠度分析的軟件.基于可靠度的結(jié)構(gòu)優(yōu)化計(jì)算通常處理為一個(gè)兩層的迭代過(guò)程,外層對(duì)設(shè)計(jì)變量?jī)?yōu)化,里層是可靠度分析.為了改善兩層次算法的收斂性,提高計(jì)算效率,本論文建立了該問(wèn)題的序列近似規(guī)劃模型,通過(guò)求解這一系列的近似規(guī)劃問(wèn)題逐漸獲得原問(wèn)題的解.本論文在多維積分的近似計(jì)

3、算方法基礎(chǔ)上,建立了基于系統(tǒng)可靠度的優(yōu)化算法的序列近似規(guī)劃模型,提高了計(jì)算效率.為了在實(shí)際工程結(jié)構(gòu)上實(shí)施該算法,論文實(shí)現(xiàn)了算法與有限元程序ANSYS的集成,而且用多個(gè)算例考核算法.應(yīng)用該方法本論文研究了機(jī)械系統(tǒng)基于裝配成功率的最優(yōu)公差分配問(wèn)題,最終結(jié)果表明按照本論文建議的方法可以得到比現(xiàn)有常用分配方法更加經(jīng)濟(jì)合理的公差分配方案.本文改進(jìn)了投資效益優(yōu)化設(shè)計(jì)模型.首先根據(jù)失效損失的不同對(duì)失效模式進(jìn)行分類(lèi),把可造成同樣失效損失的失效模式作為一