基于高斯过程模型的结构可靠性优化设计研究

作     者：邓建军 旷明秋 杜胜南 

作者机构：中车时代电动汽车股份有限公司湖南株洲412007 湖南大学机械与运载工程学院湖南长沙410082 

出 版 物：《公路交通科技（应用技术版）》 (公路交通科技(应用技术版))

年 卷 期：2020年第16卷第3期

页      码：341-345页

摘      要：数值仿真模型相较于传统的工程试验方法具有运算速度快、试验成本低、操作简单等优点,已经在机械工程、车辆工程、土木工程等领域被广泛使用。然而,在基于数值仿真模型的设计过程中,由于知识缺乏或信息不全等因素,会产生大量的不确定性。传统的优化设计或可靠性分析只考虑了随机不确定性,而常常忽视模型不确定性对设计结果造成的影响。基于此,本文提出了一种考虑模型不确定性的可靠性优化算法。该方法利用高斯过程模型中的协方差函数度量了设计过程中的模型不确定性,并通过蒙塔卡洛方法获取结构可靠性指标,并在求解过程中使用了序列优化可靠性分析方法,使得优化求解与可靠性分析交替进行,从而实现了对双层嵌套的可靠性优化问题进行解耦,极大提高了可靠性优化算法求解效率。最后通过某车型的正面碰撞安全性设计,验证了本算法的可行性,并进一步证明了在优化设计或可靠性设计中引入模型不确定性的重要性。

主 题 词：高斯过程模型 可靠性优化设计 不确定性 解耦算法 序列优化 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

馆 藏 号：203943774...