摘要：泡沫填充薄壁结构能有效地改善汽车薄壁吸能部件的耐撞性。为设计更轻与更有效的吸能结构,并满足汽车安全性设计要求,提出一种新颖的轻质铝泡沫填充双管薄壁结构,并对其耐撞性展开确定性最优化设计。但是,由于薄壁结构的厚度、屈服强度以及铝泡沫的密度等设计参数易受到仿真以及制造误差等不确定性因素的影响,导致确定性最优解收敛于约束边界,从而丢失了应有的使用可靠性要求。因此,提出基于Kriging近似模型与一阶可靠性分析方法的铝泡沫填充结构可靠性最优设计方法,并进一步开展基于参数不确定性的铝泡沫填充结构的耐撞性可靠性优化设计研究。优化结果显示,可靠性最优解不仅远离约束边界,而且较好地满足了铝泡沫填充结构的安全性与可靠性设计要求。

摘要：当行人与车辆发生碰撞时,车身最前端的部件将直接与行人下肢腿部发生接触,其设计是满足行人下肢保护要求的关键。然而针对传统要求的基于刚性腿型行人保护车辆前结构设计方法,在应对柔性腿型行人保护要求已呈现明显的局限性。为了提高保险杠结构的柔性腿型保护功能,结合试验设计技术、组合近似建模技术、多目标优化算法和可靠性分析方法,以行人腿部的伤害值最低为优化目标,对车辆前端结构参数进行可靠性优化设计并对优化结果进行试验验证。研究结果表明:优化后的车辆前端结构与原设计相比,行人柔性腿型保护功能得到明显提高,为车辆前端结构的设计与开发提供有效的参考。

摘要：针对鲸鱼优化算法(WOA)后期全局搜索能力不足等问题,提出一种基于自适应惯性权重和差分进化的改进鲸鱼优化算法(IWOA),并针对工程结构存在的外部载荷、材料强度等不确定性因素,将结构的系统可靠性引入优化设计中作为约束条件,对结构进行最小化重量优化。通过构建相关优化模型,对算例进行优化计算。结果表明:改进鲸鱼优化算法在基于可靠性的优化设计中,具有较快的收敛速度和较好的求解精度及稳定性,是一种有效的优化设计方法。

摘要：应用建立在可靠性理论和最优化技术基础之上的可靠性优化设计方法,将应力和强度等均视为随机变量,综合考虑拖拉机NGW型行星式最终传动的承载能力、结构紧凑、重量轻和传动效率等问题,以机构的体积最小和效率最高为目标函数,以行星传动的可靠性条件、齿轮疲劳强度的可靠性条件、行星传动的配齿和结构条件等为约束,建立有别于现有模型的多目标可靠性优化设计数学模型,并应用Matlab优化工具箱中的序列二次规划法求解。可靠性优化设计方案比原设计方案和常规优化设计方案的体积分别减小41.65%和8%而效率未降低,表明该优化方法符合工程实际且可靠有效。

摘要：基于基体破坏和纤维断裂2种失效模式,采用验算点法求解复材单层可靠度。基于最终层失效假定,提出把结构看作由串联子系统组成的并联系统,结合材料刚度比率退化准则和单层可靠度理论,采用概率逐步失效分析方法,计算出主要失效链,从而得出结构的失效概率。复材舱段设计变量复杂,提出二级优化方法:一级为系统级布局优化,对加强筋截面形状、位置的确定等参数进行优化;二级为子系统级尺寸优化,对筋截面尺寸、复材各铺层厚度等参数进行优化。采用自适应随机搜索遗传算法,以复材舱段质量最小为目标函数,以可靠度要求为约束条件,对存在初始缺陷的复材舱段进行优化,为复材舱段优化设计提供参考。

摘要：在可靠性冗余优化设计时,完成某个子系统功能的元件可能不止一个种类。不同种类的元件有不同的可靠性、成本及重量等参数指标,且可靠性-成本函数也可能为非连续函数。考虑子系统中冗余组件的多样性以及可靠性-成本之间可能的三种函数关系,即简单的阶跃函数、连续函数以及分段连续而在分段点不连续的非连续函数,建立了可靠性冗余优化的混合整数非线性规划数学模型,并以实例进行了说明。

摘要：随着5G时代的来临,功率密度的增加对高集成度封装的功率放大芯片带来了严峻挑战.为此,文中提出一种基于功率放大芯片可靠性优化的多热源电热联合仿真方法.该方法从功率放大芯片的电路设计出发,利用电路和版图参数建立的模型,采用仿真获得的功率放大芯片内部多热源分布优化电路设计和版图布局,从而实现电气指标和芯片可靠性的双向优化;其克服了传统热分析脱离芯片设计过程的缺点,采用芯片级电热参数联合仿真方法实现了芯片可靠性的优化.为验证该方法的可行性,以当前主流4G LTE产品指标进行实验,通过分析多热源温度对电路的影响和对比版图的优化效果,证明了该方法的优化性能.

摘要：利用基于中心复合采样的二阶响应面法得到AUV稳定度极限状态函数。综合考虑由于人为和客观造成的不确定性误差对极限状态方程的可靠度的影响,进行多次随机虚拟实验,计算AUV稳定度的可靠度,并根据求得的可靠度定量给出各设计变量关于极限状态函数的可靠度灵敏度。经判断,选择灵敏度较小的参数作为确定性变量,并对AUV全动舵进行可靠性优化设计,结果表明,减少不确定性量后,优化迭代次数大幅减少。

摘要：为提高结构可靠性优化设计的效率,利用粒子群优化(PSO)和差分进化(DE)算法的搜索特性,构造一种PSO-DE混合算法,以克服基本PSO算法的早熟问题.将PSO-DE混合算法与结构可靠性优化理论相结合,建立了结构系统失效概率约束下以结构质量最小化为目标的优化模型.算例结果表明:与基本PSO算法相比,文中提出的PSO-DE混合算法提高了收敛速度和计算精度;该算法易于实现,鲁棒性好.

摘要：采用MADYMO仿真分析软件建立了某车型正面碰撞的驾驶员侧约束系统仿真模型;针对原始模型因假人碰撞转向盘造成的计算结果的不连续性,通过修正模型提高了乘员损伤值响应面的精度;考虑了系统中存在的随机性,对安全气囊和安全带的主要参数进行了可靠性优化,有效减小了正面刚性墙碰撞中假人的损伤值,并使乘员约束系统满足可靠性的设计要求。