基于隨機優(yōu)化模型的工程結構穩(wěn)健設計方法研究.pdf

1、結構設計要面對各種不確定性,如材料、尺寸、荷載和其它變數(shù)。可靠性設計是處理不確定性的有效手段,穩(wěn)健設計是面向質量的提高結構性能穩(wěn)健性的一種新方法。具有穩(wěn)健性的結構,其質量特性對設計參數(shù)和噪聲因素的變差影響不敏感。傳統(tǒng)的穩(wěn)健設計是基于試驗的設計方法,其核心是田口玄一的質量觀,最關鍵的步驟是參數(shù)設計與容差設計,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,設計步驟比較繁瑣。本文首先介紹了田口穩(wěn)健設計方法的基本概念、原理及步驟,

2、分析了穩(wěn)健設計方法的基本思想。然后,從概率、優(yōu)化和穩(wěn)健性幾方面考慮設計變量、約束條件和設計目標,提出了基于可靠性理論和優(yōu)化技術的穩(wěn)健設計方法,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優(yōu)化模型的特點,不僅可以處理無容差的普通變量、無容差的隨機變量,而且可以處理帶容差的普通變量、帶容差的隨機變量(考慮設計因素的隨機性及其概率統(tǒng)計參數(shù)的波動),適應性更強。最后,借助于MATLAB遺傳算法工具箱,研制了相應的計算程序,并結