【摘要】：產(chǎn)品預(yù)測設(shè)計(jì)技術(shù)是隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的廣泛應(yīng)用而發(fā)展起來的一門新興的科學(xué)技術(shù)。預(yù)測設(shè)計(jì)技術(shù)的核心是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中建立預(yù)測模型,對其各項(xiàng)性能進(jìn)行預(yù)測。以往機(jī)械產(chǎn)品預(yù)測設(shè)計(jì)模型的建立,主要以CAE為依托,利用相關(guān)的CAE軟件對產(chǎn)品進(jìn)行仿真分析,得到仿真設(shè)計(jì)模型,用于指導(dǎo)試制樣件。然而對于復(fù)雜產(chǎn)品,將仿真設(shè)計(jì)模型用于預(yù)測設(shè)計(jì)不僅計(jì)算復(fù)雜、耗時(shí)昂貴,而且較難使用智能優(yōu)化方法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。近年來,通過眾多學(xué)者的研究,近似模型技術(shù)可以有效地簡化復(fù)雜系統(tǒng)或者復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程,節(jié)約CAD/CAE仿真昂貴的計(jì)算成本,并且可以方便的應(yīng)用啟發(fā)式算法,達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的,對現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)有重要的指導(dǎo)意義和借鑒意義。然而,使用近似模型建立預(yù)測設(shè)計(jì)模型時(shí)依然面臨很多問題,對于昂貴仿真得到的有限樣本,近似模型類型的選擇原則、近似模型的精度和近似模型優(yōu)化結(jié)果的可行性,仍然是一個(gè)艱巨的課題。為此,本文以國家重點(diǎn)基礎(chǔ)項(xiàng)目研究基金(No.A0920131001)和兵器工業(yè)集團(tuán)某所的軍工項(xiàng)目(No.20140661)為研究背景,研究特種車輛部件的設(shè)計(jì)問題,提出一種組合近似模型預(yù)測設(shè)計(jì)方法,并且考慮機(jī)械設(shè)計(jì)中的保守預(yù)測,進(jìn)而將兩者結(jié)合。本文的主要工作主要包括以下三個(gè)方面：(1)提出一種組合近似模型方法。對復(fù)雜工程問題建立預(yù)測設(shè)計(jì)模型時(shí),不再單一的使用一種近似模型,而是使用近似模型集。將進(jìn)化多Agent策略引入組合近似模型,實(shí)現(xiàn)對基本近似模型自身參數(shù)的進(jìn)化,最小化擬合過程中的均方根誤差,得到基本近似模型的權(quán)值,進(jìn)而將他們組合,形成組合近似模型。分析函數(shù)和工程實(shí)例實(shí)驗(yàn)表明,該組合近似模型具有更好的預(yù)測精度和魯棒性。(2)提出一種保守近似模型預(yù)測設(shè)計(jì)方法。在建立近似預(yù)測設(shè)計(jì)模型時(shí),引入安全裕度,保守地預(yù)測產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析中的最大應(yīng)力、使用壽命等相關(guān)性能,從而保證了優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果的可行性。使用交叉驗(yàn)證法根據(jù)具體問題需要的保守水平,設(shè)計(jì)相應(yīng)的安全裕度。提出一種小樣本處理技術(shù),并且使用組合近似模型擬合誤差累積分布函數(shù),得到基于組合近似模型的保守近似模型預(yù)測設(shè)計(jì)方法。分析函數(shù)和工程實(shí)例實(shí)驗(yàn)表明,在指定保守水平時(shí),本方法預(yù)測結(jié)果具有較好的精度。(3)基于上述研究成果,構(gòu)建了特種車輛型號(hào)研制預(yù)測設(shè)計(jì)平臺(tái),有效管理車輛部件研發(fā)過程中的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、仿真數(shù)據(jù)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)。集成組合近似模型預(yù)測設(shè)計(jì)系統(tǒng),進(jìn)行數(shù)據(jù)分析預(yù)測研究,為實(shí)現(xiàn)預(yù)測設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支撐。以某車型驅(qū)動(dòng)橋殼的預(yù)測設(shè)計(jì)為例,驗(yàn)證了基于本文方法的預(yù)測設(shè)計(jì)平臺(tái)的有效性。本文課題以基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的特種車輛零部件預(yù)測設(shè)計(jì)為研究背景,給出一種進(jìn)化多Agent組合近似模型和保守預(yù)測設(shè)計(jì)方法。本文方法有助于車輛零部件新型號(hào)的設(shè)計(jì),期望能夠?yàn)閺?fù)雜機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)提供技術(shù)支持和理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TJ810.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2734293