文档介绍：基于凸模型的多学科不确定性优化设计方法湖南大学博士学位论文学校代号:学级:号:密公开ⅧⅢ㈣■■觥鯻⋯名:韧趟嗍肿作者躲陶亏裤⒈C芸冢谝荒杲饷芎笫视帽臼谌ㄊ椤湖南大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书日期:功解,拢日期:如‘阥本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于⒉槐C芡拧朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊獭导师签名:摘要复杂工程系统通常涉及到相互耦合的多个学科,而且其中往往存在不确定性因素,所以研究多学科不确定性优化设计问题有一定的工程意义。然而由于多学科系统涉及的变量众多且变量之间的关系复杂,要得到不确定变量的分布规律有一定困难,凸模型在处理不确定性信息较少的问题中有其优势,有望应用于工程问题。凸模型理论和多学科优化理论都是面向复杂工程系统的新的方法学,因而进行两者交叉研究,可以相互促进其理论体系的进一步完善。因此,本文基于凸模型理论,研究多学科不确定性优化设计方法,为多学科设计优化的工程应用提供必要的基础。本文的主要研究工作如下:疚氖紫妊芯苛嘶谕鼓P投嘌Э葡低车谋洳罘治觯捎酶咚梗露型迭代方法来求得耦合变量变差范围,进而求得其它状态变量变差范围。利用一次二阶矩方法中的验算点法求解非概率可靠性指标,采用多学科可行方法进行多学科分析,得到了求解基于凸模型的多学科系统可靠性分析的方法。岢隽艘恢终攵远嘌Э朴呕心勘旰驮际嬖诓蝗范ㄐ晕侍獾那蠼方法。该方法基于区间数的序关系方法将不确定性目标函数转化为两目标的确定性目标函数,并对两目标进行线性加权转化为单目标问题;通过改进的满意度方法将不确定性不等式约束转换为确定性不等式约束,等式约束中的状态变量通过高斯一塞得尔迭代求得;采用罚函数法将约束问题转化为无约束问题进行求解并将多学科可行方法作为优化方法。攵栽际嬖诓蝗范ㄐ缘亩嘌Э莆侍猓⒘艘恢中碌亩嘌Э莆冉⌒杂化设计方法。该方法中采用凸模型描述不确定参量,通过遗传算法求得约束的最大值,根据实际情况选取满意度水平后再求得相应的约束值,多学科优化过程依靠两级集成系统合成法实现。该方法对于处理多学科不确定性优化设计问题有一定的指导意义。蛄杏呕肟煽啃云兰鄯椒ㄓτ糜诨谕鼓P偷亩嘌Э撇蝗范ㄓ呕中以提高计算效率。常规的基于可靠性的多学科设计优化问题是一个三层循环嵌套优化问题,最外层为确定性优化,中间层为可靠性分析,最内层为多学科分析。序列优化与可靠性评价方法的核心思想是将可靠性分析从多学科优化中分离出来,可靠性分析与确定性多学科优化过程构成一个循环。在该方法中,可靠性分析采用功能度量法,多学科优化方法采用多学科可行方法或者二级系统一体化合成优化方法。ü恢至槊舳刃畔⒏路椒ɡ刺岣叨嘌Э撇蝗范ㄐ杂呕杓频募扑阈基于凸模型的多学科不确定性优化设计方法率,该方法的基本思想是减少在灵敏度分析中调用学科分析次数。首先在灵敏度信息中找出非灵敏项及线性项,然后在一定的多学科优化循环次数中不对非灵敏项及线性项的灵敏度值进行更新,采用近似的灵敏度信息来代替真实的灵敏度信息。将该方法嵌入到多学科不确定性优化设计之中得到了基于灵敏度更新策略的多学科不确定性优化设计方法。关键词:凸模型;稳健性;可靠性分析;灵敏度分析;不确定性;