Please wait a minute...
工程设计学报
工程设计学报  2012, Vol. 19 Issue (2): 81-85    
工程设计理论、方法与技术     
基于鞍点逼近的机械结构可靠性稳健优化设计
金雅娟1,张义民2
1.辽宁石化职业技术学院 机械技术系,辽宁 锦州 121000；2.东北大学 机械工程与自动化学院,辽宁 沈阳 110004
Reliability-based robust optimization design for mechanical structural by saddle point approximation
JIN Ya-juan1,ZHANG Yi-min2
1.Department of Mechanical Technology, Liaoning Petrochemical Vocational and Technology College, Jinzhou 121000, China; 
2.School of Mechanical Engineering & Automation, Northeastern University, Shenyang 110004, China
 全文: PDF(1047 KB)   HTML
摘要： 将可靠性优化设计理论与可靠性灵敏度分析方法相结合,讨论了机械零部件稳健优化设计的问题.系统地推导了基于鞍点逼近的可靠性灵敏度公式,并把可靠性灵敏度计算结果融入可靠性稳健优化设计模型之中,将可靠性稳健优化设计归结为满足可靠性要求的多目标优化问题.在基本随机参数概率分布已知的前提下,应用鞍点逼近技术,得到极限状态函数的分布函数与概率密度函数,并且将此结果应用到机械零部件的可靠性灵敏度分析中,进而实现了机械零部件的可靠性稳健优化设计.通过与Monte-Carlo方法计算所得的结果相比可知,应用鞍点逼近技术可以迅速、准确地得到机械零部件可靠性稳健设计信息．
关键词： 鞍点逼近;  稳健设计;  可靠性灵敏度;  多目标优化    
Abstract:  Combining the reliability-based optimization design theory with the reliability sensitivity analysis method, the reliability-based robust optimization design is extensively discussed. Based on the saddle point approximation theory, the reliability sensitivity formula was derived systematically. The reliability sensitivity was added into the reliability-based optimization design model, and then the reliability-based robust optimization design was described as a multi-objective optimization. Based on the premise that the probability distribution of random parameters had been known, the cumulative distribution function and the probability density function of the limit state function were obtained by the saddle point approximation method, and the result was applied into the reliability sensitivity analysis of machine parts. Finally, the reliability-based robust optimization design was completed. According to the result compared with the result obtained by Monte-Carlo method, it is known that the design information can be acquired accurately and quickly.
Key words:  saddle point approximation    robust design    reliability sensitivity    multi-objective optimization
出版日期: 2012-04-15
基金资助:

国家自然科学基金资助项目(50875039);“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项课题(2010ZX04014-014)
服务　　
把本文推荐给朋友
加入引用管理器
E-mail Alert
RSS
作者相关文章　　
金雅娟
张义民

引用本文:

金雅娟,张义民. 基于鞍点逼近的机械结构可靠性稳健优化设计[J]. 工程设计学报, 2012, 19(2): 81-85.

JIN Ya-juan,ZHANG Yi-min. Reliability-based robust optimization design for mechanical structural by saddle point approximation. Chinese Journal of Engineering Design, 2012, 19(2): 81-85.

链接本文:

https://www.zjujournals.com/gcsjxb/CN/    或    https://www.zjujournals.com/gcsjxb/CN/Y2012/V19/I2/81

[1] 李琴,贾英崎,黄玉峰,李刚,叶闯. 一种工业机器人多目标轨迹优化算法[J]. 工程设计学报, 2022, 29(2): 187-195.
[2] 苏芳, 罗茹楠, 刘艳明, 王晨升. 双轴联动进给系统多目标优化设计与研究[J]. 工程设计学报, 2020, 27(4): 456-462.
[3] 高启升, 朱兴华, 于延凯, 郑荣. UUV耐压结构多目标优化设计[J]. 工程设计学报, 2020, 27(2): 232-238.
[4] 张帅, 韩军, 涂群章, 杨小强, 杨旋. 基于GA-NLP的剪刀式折叠桥梁展桥机构多目标优化设计[J]. 工程设计学报, 2020, 27(1): 67-75.
[5] 王哲, 陈勇, 曹展, 李光鑫, 左扣成. 纯电动汽车两挡变速器减振降噪研究[J]. 工程设计学报, 2019, 26(3): 280-286.
[6] 杨晨光, 邵宝东, 王丽凤, 杨洋. 基于热阻网络模型的硅基微槽热沉多目标优化设计[J]. 工程设计学报, 2018, 25(4): 426-433.
[7] 杨绍勇, 雷飞, 陈园. 基于铺层设计特征的碳纤维增强复合材料悬架控制臂结构优化[J]. 工程设计学报, 2016, 23(6): 600-605,619.
[8] 邬思敏, 孟文俊, 李淑君, 王尧, 徐成功. 双线圈旁置式新型磁流变制动器的设计与优化[J]. 工程设计学报, 2016, 23(5): 453-460.
[9] 胡俊峰，郝亚洲，郑昌虎. 减小温度效应的精密微操作平台稳健优化设计[J]. 工程设计学报, 2015, 22(6): 581-588.
[10] 毛 君,李 强,谢 苗,曹建南. 多目标优化软件开发及其应用[J]. 工程设计学报, 2015, 22(3): 262-268.
[11] 张义民,吕 昊. 考虑载荷作用次数的机械零部件可靠性灵敏度分析方法[J]. 工程设计学报, 2014, 21(2): 119-123.
[12] 李丽娟, 黄振华, 刘锋. 用于结构优化设计的改进多目标群搜索算法[J]. 工程设计学报, 2013, 20(1): 11-17.
[13] 银恺, 赖雄鸣, 吴正辉. 基于ELM的可折支撑锁机构可靠性及其敏感度分析[J]. 工程设计学报, 2012, 19(6): 417-421.
[14] 邱继伟, 张瑞军, 丛东升, 郭 楠. 机械零件可靠性设计理论与方法研究[J]. 工程设计学报, 2011, 18(6): 401-406.
[15] 卢青波, 张学良, 温淑花, 兰国生, 刘丽琴. 基于差异演化算法和多属性决策的机电系统可靠性多目标优化设计[J]. 工程设计学报, 2011, 18(6): 412-417.