稳健设计建模及优化方法研究

发布时间：2021-04-22 17:43

　　作为有效降低不确定性因素对产品质量影响的稳健设计理论日益引起诸多学者的关注。近年来随着科学技术以及工程实际的发展,需要对稳健设计理论做进一步的研究,以适应不同的工程问题。本文在国内外稳健设计研究的基础上,对稳健设计理论的建模及多目标优化做了进一步的研究和探讨,主要内容如下:1)针对产品质量特性与不确定性因素之间关系未知的隐式工程问题,提出了基于混合响应面的稳健设计改进模型。该方法利用多项式响应面形式简单、计算效率高以及神经网络非线性适应程度好的特点,将二者结合研究了在不确定性因素影响下如何建立产品质量特性的显性表达式,从而达到减小计算量并提高计算精度的目的;利用线性物理规划改进了基于响应面的稳健设计模型。改进后稳健设计模型可以灵活的调节质量特性与波动之间的矛盾,得到设计人员对质量特性、波动均满意的设计方案,更符合实际的工程需要。2)针对产品质量特性与不确定性因素之间关系已知的显式工程问题,提出了稳健设计的最大波动分析法,建立了最大波动分析法的交互式求解流程。提出的稳健设计模型不需要考虑设计变量、设计参数的分布类型,也不要求目标函数以及约束连续、可导等,对工程优化问题的数学模型要求不高,... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：128 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 稳健设计的提出
    1.3 稳健设计的发展现状及应用
        1.3.1 国内外稳健设计的发展
        1.3.2 稳健设计在工程中的应用
    1.4 本文研究背景及意义
    1.5 本文研究的主要内容及主体框架
    1.6 本章小结
2 稳健设计基本理论
    2.1 产品质量特性及类型
        2.1.1 质量定义
        2.1.2 功能质量损失函数
    2.2 质量特性影响因素
    2.3 稳健设计基本原理
        2.3.1 基本原理
        2.3.2 稳健设计分类
        2.3.3 稳健设计基本步骤
    2.4 本章小结
3 隐式函数关系的稳健设计模型
    3.1 隐式函数关系混合响应面
        3.1.1 多项式稳健设计响应面建立
        3.1.2 神经网络稳健设计响应面建立
        3.1.3 稳健设计的混合响应面
    3.2 基于响应面的改进稳健设计模型
        3.2.1 质量特性偏好分类
        3.2.2 质量特性偏好函数建立
        3.2.3 改进的稳健设计模型
    3.3 工程实例
    3.4 本章小结
4 显式函数关系的稳健设计模型
    4.1 主要定义及术语
    4.2 不确定性因素容差确定
    4.3 约束稳健可行性的最大波动分析
        4.3.1 不等式约束稳健可行性概念
        4.3.2 不等式约束的可行性分析
        4.3.3 不等式约束的稳健可行分类
        4.3.4 等式约束稳健性分析
    4.4 目标函数最大波动分析
    4.5 最大波动分析稳健模型
        4.5.1 最大波动分析稳健设计模型
        4.5.2 最大波动分析法的交互式求解流程
    4.6 工程实例
    4.7 本章小结
5 多目标稳健设计研究
    5.1 多目标稳健设计分析
        5.1.1 多目标优化定义
        5.1.2 稳健设计的多目标问题
        5.1.3 基于最大波动分析的多目标稳健设计模型
    5.2 基于改进遗传算法的多目标稳健设计
        5.2.1 Pareto多目标遗传算法
        5.2.2 基于改进Pareto多目标遗传算法的稳健设计
    5.3 基于改进模糊折衷规划的多目标稳健设计
        5.3.1 模糊折衷规划
        5.3.2 基于模糊偏好的折衷规划
    5.4 工程实例
    5.5 本章小结
6 风电增速器的稳健设计研究
    6.1 风电增速器研究进展
    6.2 风电增速器整体设计方案
    6.3 传动体系的稳健设计
        6.3.1 斜齿轮可控因素分析
        6.3.2 斜齿轮不可控因素分析
        6.3.3 斜齿轮稳健设计模型
        6.3.4 一级行星斜齿轮传动稳健设计
        6.3.5 二级定轴传动稳健设计
        6.3.6 三级定轴传动稳健设计
    6.4 本章小结
结论
    全文总结
    工作展望
参考文献
攻读博士学位期间发表学术论文情况
创新点摘要
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]混合离散变量的高维多目标灰色稳健优化设计[J]. 罗佑新,廖德岗,车晓毅,刘奇元.  农业机械学报. 2008(09)
[2]复合材料层合板的模糊稳健设计[J]. 魏俊红,陈建桥,葛锐,曹莹.  应用力学学报. 2008(02)
[3]双锥形管接头密封管路联接结构的稳健设计[J]. 冉光斌,张方晓.  润滑与密封. 2008(05)
[4]基于极值的交互式多目标决策方法[J]. 董贵明,束龙仓,陈南祥,田娟.  辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2008(01)
[5]基于相容决策支持问题法的稳健优化设计方法[J]. 程贤福.  中国机械工程. 2008(01)
[6]偏好聚合不精确法在稳健设计中的应用[J]. 赵秀婷,张文明,申焱华,范进桢.  农业机械学报. 2007(11)
[7]公差稳健优化设计的研究[J]. 王瑜,翟文杰,吴伟国,马玉林.  计算机集成制造系统. 2007(11)
[8]集成函数在基于不精确法的集成稳健设计中的应用[J]. 范进桢,张文明,申炎华,赵秀婷.  北京科技大学学报. 2007(09)
[9]轻型货车车架的多目标稳健优化设计[J]. 于成祥,何志刚,瞿晓彬,张敏中.  机械设计与制造. 2007(08)
[10]斜齿轮传动的稳健性优化设计[J]. 刘莹,崔新维.  新疆农机化. 2007(03)

博士论文
[1]机械结构可靠性稳健设计若干关键问题的研究[D]. 贺向东.吉林大学 2005
[2]稳健可靠性理论及优化方法研究[D]. 李永华.大连理工大学 2006
[3]面向制造环境的公差稳健设计方法与技术的研究[D]. 曹衍龙.浙江大学 2003

硕士论文
[1]基于动力学的风力发电机齿轮传动系统可靠性评估及参数优化设计[D]. 邢子坤.重庆大学 2007



本文编号：3154195