基于概率-区间混合模型的结构尺寸-公差优化设计

摘要

公差不仅影响制造成本,而且会引起结构的性能扰动.在设计阶段确定结构设计参数的最佳尺寸及其合理公差,既能满足结构的可靠性要求,又使得制造成本最小化,对于结构设计具有深远意义.基于概率模型和区间模型的混合不确定性描述,以混合可靠性指标为约束,建立混合情况下的结构尺寸-公差可靠性优化设计模型,采用关心性能方法将原模型转换为更为稳定的形式,基于序列近似规划方法,将嵌套优化问题简化为一系列确定性优化问题求解,针对最可能失效点及最不利点迭代搜索不稳定的情况,提出基于信赖域的关心点搜索算法,提高计算效率.通过悬臂梁算例及导弹翼面结构算例对所提模型的合理性及算法的有效性进行验证.