基于矩方法的可靠性设计优化及在汽车轻量化中的应用

发布时间：2021-03-28 03:50

　　传统的结构优化设计由于没有考虑工程中存在的不确定性（如系统参数、结构几何尺寸、材料性能）,其优化结果的性能波动和失效概率往往很大。基于可靠性的设计优化（reliability-based design optimization,RBDO）在优化过程中考虑不确定性对于功能函数的影响,可以明显降低优化结果的失效概率,对于保证实际工程中产品的可靠性具有重要意义。然而由于常规RBDO的嵌套结构、仿真模型的计算成本等问题使得RBDO的计算效率低下,限制了其在实际工程中的应用。为此,本文基于矩方法针对RBDO的效率问题展开研究,力求在解耦算法、对于代理模型的采样策略及车辆轻量化设计的应用方面做出一些探索。基于此思路,本文开展并完成了如下研究工作:（1）对比分析了不同概率分布拟合方法对功能函数的累积分布函数的拟合能力。根据单变量降维积分获得功能函数前四阶矩,对于鞍点近似法、Edgeworth技术展开法和最大熵原理对于功能函数概率密度函数、累积分布函数和可靠度计算精度进行了对比分析。通过三个数值算例验证了最大熵原理在进行不确定性传播分析和计算给定条件下的尾部失效概率精度最高。（2）针对可靠性设计优化的... 

【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

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本文编号：3104827