一種考慮產(chǎn)品性能波動邊界的穩(wěn)健設(shè)計方法.pdf

1、機械產(chǎn)品在其制造及實際使用過程中不可避免的會受到很多不確定因素的影響，這些不確定因素將導(dǎo)致產(chǎn)品的設(shè)計參數(shù)發(fā)生變化進而導(dǎo)致產(chǎn)品性能發(fā)生變化，對于一些大型設(shè)備或者精密設(shè)備，性能變化一旦超過某個邊界會發(fā)生安全事故，因此如何控制機械產(chǎn)品在使用過程中的性能波動邊界顯的尤為重要。穩(wěn)健設(shè)計是一種能夠有效提高產(chǎn)品質(zhì)量并降低生產(chǎn)成本的設(shè)計方法。它自20世紀70年代問世以來，經(jīng)過國內(nèi)外學(xué)者不斷深入研究，提出了一系列用于提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)健設(shè)計方法。運用穩(wěn)健設(shè)

2、計方法的基本思想，降低產(chǎn)品性能波動邊界對不確定因素的敏感性具有理論與應(yīng)用研究價值。
　　在本文中提出了一種考慮不確定因素影響下的產(chǎn)品性能波動邊界穩(wěn)健設(shè)計優(yōu)化方法。研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品性能波動邊界對不確定因素的敏感性，不僅受到對設(shè)計參數(shù)選取的影響，而且也受到對不同產(chǎn)品配置選擇的影響。本研究為提高產(chǎn)品穩(wěn)健性，分別提出了一種產(chǎn)品建模方法、設(shè)計評價方法以及優(yōu)化模型。建模方法主要依據(jù)產(chǎn)品配置、設(shè)計參數(shù)、不確定因素對產(chǎn)品性能的不同影響機理分別進行配

3、置建模、設(shè)計參數(shù)建模以及不確定因素建模。評價方法以產(chǎn)品性能波動邊界為基準，建立起產(chǎn)品性能波動上邊界、波動下邊界和波動范圍三個評價標準的評價方法。本研究通過配置、設(shè)計參數(shù)、不確定因素三層不同機理的優(yōu)化方式，首先以數(shù)學(xué)分析為基礎(chǔ)推導(dǎo)出產(chǎn)品性能與配置、設(shè)計參數(shù)及不確定因素間的數(shù)學(xué)關(guān)系，然后以本方法提出的評價方法為標準，提出了針對產(chǎn)品性能波動邊界的三層優(yōu)化方法。根據(jù)本方法的三層優(yōu)化流程圖，在MATLAB中編程運算，即可得到最優(yōu)配置設(shè)計和最優(yōu)參數(shù)