基于DRSM和滿意度函數(shù)法的柔順機構(gòu)多響應(yīng)問題穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、隨著顧客需求的多樣化，企業(yè)在對新產(chǎn)品的設(shè)計過程中，通常需要對產(chǎn)品的多個響應(yīng)質(zhì)量特性進行考慮。然而在實際工程中，由于可控因素與不可控因素的影響，使產(chǎn)品在設(shè)計過程中難以同時考慮各響應(yīng)質(zhì)量特性的穩(wěn)健性和最優(yōu)性，進而導(dǎo)致產(chǎn)品結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計的不可靠，并加快了產(chǎn)品性能的退化，特別是在醫(yī)療器械、航空發(fā)射以及微機電系統(tǒng)等高精、尖領(lǐng)域中。故本文針對柔順機構(gòu)多響應(yīng)設(shè)計中如何同時考慮穩(wěn)健性及最優(yōu)性的問題，提出了基于DRSM（Dual response surf

2、ace method）和滿意度函數(shù)法的穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計方法。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴針對柔順機構(gòu)多響應(yīng)設(shè)計中響應(yīng)質(zhì)量特性與設(shè)計變量呈現(xiàn)非線性關(guān)系而導(dǎo)致難以構(gòu)建優(yōu)化設(shè)計模型的工程問題，本文提出了一種基于RSM（Response surface methodology）和滿意度函數(shù)法的多響應(yīng)優(yōu)化設(shè)計法。該方法首先通過采用中心復(fù)合有界設(shè)計CCI（Central Inscribed Design）方法進行了試驗設(shè)計，進而獲取到了試驗數(shù)據(jù)；

3、然后利用響應(yīng)曲面法（RSM）構(gòu)建了多響應(yīng)優(yōu)化設(shè)計模型；最后通過滿意度函數(shù)法將多響應(yīng)問題轉(zhuǎn)變?yōu)榍髲?fù)合滿意度函數(shù)值最大的簡化問題，得到了滿足多響應(yīng)約束條件下優(yōu)化設(shè)計的方案，并對其進行驗證，同時與其他方法進行對比分析，結(jié)果表明該方法是有效的，為后續(xù)進行柔順機構(gòu)的穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計做好鋪墊。⑵針對柔順機構(gòu)多響應(yīng)設(shè)計中各響應(yīng)權(quán)重的確定缺乏客觀性依據(jù)而導(dǎo)致難以全面客觀對比各設(shè)計方案的差異性問題，本文提出了一種基于熵權(quán)理論和滿意度函數(shù)法的優(yōu)化設(shè)計新方法。該

4、方法在上述的基礎(chǔ)上，通過引入熵權(quán)理論對試驗設(shè)計數(shù)據(jù)進行分析，真實反映了各響應(yīng)的重要程度，并與未采用該方法進行對比，結(jié)果表明該方法是有效的，為后續(xù)解決柔順機構(gòu)多響應(yīng)問題的穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計奠定基礎(chǔ)。⑶針對柔順機構(gòu)多響應(yīng)設(shè)計中如何同時考慮穩(wěn)健性及最優(yōu)性的問題，提出了一種基于DRSM和滿意度函數(shù)法的穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計新方法。該方法在上述基礎(chǔ)上，首先通過引入雙響應(yīng)曲面法（DRSM）考慮了多響應(yīng)質(zhì)量特性的均值與標(biāo)準差，并擬合出了多響應(yīng)質(zhì)量特性均值與標(biāo)準差的曲