隨著航空航天和計算機技術(shù)的發(fā)展,飛行器設(shè)計中的分析模型越來越精細(xì),各種不確定因素在設(shè)計中也被加以量化。為了得到更加可靠且性能優(yōu)異的設(shè)計方案,設(shè)計者開始逐漸關(guān)注基于可靠性的優(yōu)化（Reliability-Based Optimization,RBO）方法。然而,當(dāng)面對復(fù)雜耗時的學(xué)科分析模型時,可靠性優(yōu)化中相互嵌套的可靠性分析和優(yōu)化過程使得問題求解面臨巨大的挑戰(zhàn)。本文針對復(fù)雜耗時模型在可靠性優(yōu)化過程中分析、可靠性分析和優(yōu)化過程三方面計算量大的問題,采用代理模型技術(shù)減少耗時模型評估次數(shù)、提高計算效率,主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新成果如下:（1）提出一種基于協(xié)同徑向基函數(shù)（Cooperative Radial Basis Function,Co-RBF）的變復(fù)雜度模型,減少了構(gòu)建全局代理模型時所需的高精度樣本數(shù)量。Co-RBF利用徑向基函數(shù)和低精度模型作為基函數(shù),構(gòu)造了融合高低精度模型信息的變復(fù)雜模型,并通過交叉驗證對模型參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。通過數(shù)值和工程算例將Co-RBF與其它已有變復(fù)雜度方法進(jìn)行了對比,驗證了所提方法的可行性和高效性。（2）提出一種基于混合增點和區(qū)間縮減的序貫代理模型優(yōu)化算法（Sequent... 

【文章來源】：西北工業(yè)大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：163 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 全局代理模型研究現(xiàn)狀
        1.2.2 代理模型優(yōu)化研究現(xiàn)狀
        1.2.3 可靠性分析的研究現(xiàn)狀
        1.2.4 可靠性優(yōu)化的研究現(xiàn)狀
    1.3 論文結(jié)構(gòu)及內(nèi)容
第二章 基于協(xié)同徑向基函數(shù)的變復(fù)雜度模型
    2.1 引言
    2.2 變復(fù)雜度方法
        2.2.1 變尺度因子方法
        2.2.2 協(xié)同克里金方法
    2.3 試驗設(shè)計方法的選擇
    2.4 協(xié)同徑向基函數(shù)變復(fù)雜度模型
        2.4.1 協(xié)同徑向基函數(shù)的構(gòu)建
        2.4.2 模型精度評估
        2.4.3 模型超參數(shù)選擇
        2.4.4 協(xié)同徑向基函數(shù)的更新
    2.5 算例測試
        2.5.1 數(shù)值算例
        2.5.2 工程算例
        2.5.3 結(jié)果分析
    2.6 本章小結(jié)
第三章 基于混合增點與區(qū)間縮減的序貫代理模型優(yōu)化算法
    3.1 引言
    3.2 優(yōu)化問題
        3.2.1 問題描述
        3.2.2 優(yōu)化算法
    3.3 基于代理模型的優(yōu)化
    3.4 混合增點與區(qū)間縮減優(yōu)化算法
        3.4.1 混合增點與區(qū)間縮減思想
        3.4.2 面向全局與局部尋優(yōu)的混合增點策略
        3.4.3 算法流程
        3.4.4 算法分析
    3.5 算例測試
        3.5.1 數(shù)值算例
        3.5.2 工程算例
        3.5.3 算例分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 基于RBF的序貫代理模型可靠性分析方法
    4.1 引言
    4.2 可靠性分析
        4.2.1 可靠性分析問題的描述
        4.2.2 可靠性分析方法
    4.3 序貫RBF可靠性分析方法
        4.3.1 正則化徑向基函數(shù)
        4.3.2 面向失效邊界的代理模型更新
        4.3.3 算法流程
        4.3.4 算法分析
    4.4 多學(xué)科可靠性分析
        4.4.1 多學(xué)科可靠性分析問題描述
        4.4.2 多學(xué)科可靠性分析的序貫代理模型方法
    4.5 算例測試
        4.5.1 低維算例(m<10)
        4.5.2 高維數(shù)值算例(m≥10)
        4.5.3 兩學(xué)科問題
        4.5.4 結(jié)果分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 基于MCS約束邊界平移的序貫代理模型RBO方法
    5.1 引言
    5.2 可靠性優(yōu)化問題
        5.2.1 可靠性優(yōu)化問題描述
        5.2.2 可靠性優(yōu)化方法
    5.3 基于MCS約束邊界平移的序貫代理模型RBO方法
        5.3.1 約束邊界平移與序貫優(yōu)化思想
        5.3.2 面向最優(yōu)區(qū)域的局部代理模型
        5.3.3 基于MCS約束邊界平移的序貫優(yōu)化
        5.3.4 算法流程
        5.3.5 算法分析
    5.4 算例測試
        5.4.1 2D問題
        5.4.2 Hock and Schittkowski問題
        5.4.3 減速器問題
        5.4.4 機翼結(jié)構(gòu)可靠性優(yōu)化
        5.4.5 算例分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 亞軌道再入飛行器可靠性設(shè)計優(yōu)化
    6.1 引言
    6.2 亞軌道飛行器基準(zhǔn)方案
    6.3 亞軌道飛行器學(xué)科建模
        6.3.1 氣動學(xué)科
        6.3.2 質(zhì)量學(xué)科
        6.3.3 軌跡學(xué)科
    6.4 基準(zhǔn)方案的確定性優(yōu)化
        6.4.1 優(yōu)化問題描述
        6.4.2 優(yōu)化結(jié)果分析
    6.5 優(yōu)化方案的可靠性設(shè)計
        6.5.1 設(shè)計變量不確定性建模
        6.5.2 優(yōu)化方案可靠性分析
        6.5.3 設(shè)計方案可靠性優(yōu)化
    6.6 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)及展望
    7.1 研究工作總結(jié)
    7.2 創(chuàng)新點總結(jié)
    7.3 未來研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文和參加科研情況



本文編號：3213780