基于隨機(jī)優(yōu)化模型的工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要面對(duì)各種不確定性,如材料、尺寸、荷載和其它變數(shù)?？煽啃栽O(shè)計(jì)是處理不確定性的有效手段,穩(wěn)健設(shè)計(jì)是面向質(zhì)量的提高結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)健性的一種新方法。具有穩(wěn)健性的結(jié)構(gòu),其質(zhì)量特性對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)和噪聲因素的變差影響不敏感。傳統(tǒng)的穩(wěn)健設(shè)計(jì)是基于試驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法,其核心是田口玄一的質(zhì)量觀,最關(guān)鍵的步驟是參數(shù)設(shè)計(jì)與容差設(shè)計(jì),而且傳統(tǒng)的分析手段,如方差分析,其功能與適用范圍有一定限制,設(shè)計(jì)步驟比較繁瑣。本文首先介紹了田口穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法的基本概念、原理及步驟,

2、分析了穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法的基本思想。然后,從概率、優(yōu)化和穩(wěn)健性幾方面考慮設(shè)計(jì)變量、約束條件和設(shè)計(jì)目標(biāo),提出了基于可靠性理論和優(yōu)化技術(shù)的穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法,其中約束條件是可靠度要求的形式。本文的模型融合了容差模型和隨機(jī)優(yōu)化模型的特點(diǎn),不僅可以處理無(wú)容差的普通變量、無(wú)容差的隨機(jī)變量,而且可以處理帶容差的普通變量、帶容差的隨機(jī)變量(考慮設(shè)計(jì)因素的隨機(jī)性及其概率統(tǒng)計(jì)參數(shù)的波動(dòng)),適應(yīng)性更強(qiáng)。最后,借助于MATLAB遺傳算法工具箱,研制了相應(yīng)的計(jì)算程序,并結(jié)