非隨機不確定性連續體結構可靠性拓撲最佳化方法研究

《非隨機不確定性連續體結構可靠性拓撲最佳化方法研究》是依託電子科技大學,由唐樟春擔任醒目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：非隨機不確定性連續體結構可靠性拓撲最佳化方法研究
• 依託單位：電子科技大學
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：唐樟春

項目摘要

機翼翼肋連續體結構特殊的工作環境及加工製造工藝導致載荷、材料特性、幾何尺寸等參數呈現出複雜的不確定性，目前在含非隨機不確定性參數的連續體結構可靠性拓撲最佳化方面尚存在若干關鍵問題亟待解決。本項目針對非隨機不確定性連續體結構開展可靠性拓撲最佳化方法研究：(1)針對含模糊參數的連續體結構，提出模糊可靠性拓撲最佳化高效求解方法；(2)針對含模糊-凸集參數的連續體結構，提出模糊-凸集可靠性拓撲最佳化高效求解方法；(3)針對某機翼前緣翼肋結構，研究適用於工程套用的可靠性拓撲最佳化軟體。本項目研究非隨機不確定環境下大型複雜工程結構拓撲最佳化的重要科學問題，將為解決機翼翼肋結構的可靠性拓撲最佳化問題提供新思路和新方法，具有重要的科學意義和工程套用價值。

結題摘要

由於工程決策、可靠性分析、風險評估、工程系統最佳化設計、狀態監測等諸多工業領域面臨大量的不確定性因素，因此可靠性評估、最佳化設計、故障預測及健康管理長期以來都是國內外學術界和工程界重點熱門研究領域。本課題首先構建了非機率不確定性因素下結構可靠性評估理論模型即模糊可靠性評估理論模型及模糊-凸集混合可靠性評估理論模型，解決了非機率不確定性因素下的可靠性評估問題，能夠作為傳統經典可靠性評估理論的提供重要補充，促進可靠性評估理論體系完善與發展；在此基礎上，構建了非機率不確定性因素影響下的結構可靠性最佳化設計理論模型即模糊可靠性最佳化設計理論模型及模糊-凸集混合可靠性最佳化設計理論模型，進一步分別提出了直接求解方法及高效的目標性能求解方法，解決了模糊不確定性因素下及模糊-凸集混合不確定性因素下的結構最佳化設計問題，能夠作為傳統經典最佳化設計理論的提供重要補充，促進最佳化設計理論體系的完善與發展；而後對所提理論體系進行了套用驗證。其次，本課題提出了一種基於信息熵的新的穩健最佳化設計方法，構建了一種全新的穩健最佳化設計理論，促進可靠性評估理論與最佳化設計理論的集成與融合，促進最佳化設計理論體系的完善與發展。最後，本課題提出了一種基於線上監測的性能退化預測、剩餘壽命預測及動態可靠性評估方法，能夠為設備運行可靠性評估及狀態監測提供重要科學手段，能夠促進可靠性評估、故障預測及健康管理理論體系的發展與完善。已發表論文8篇，其中SCI期刊論文6篇，研製軟體3個，申請國家發明專利2項，參與舉辦2場學術會議；課題負責人獲得陝西省2015年優秀博士學位論文。