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基于量词约束满足的机械产品质量特性稳健优化设计方法
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:机械工程学报
  • 时间:2013
  • 页码:169-179
  • 分类:TH122[机械工程—机械设计及理论]
  • 作者机构:[1]南京工程学院机械工程学院,南京211167, [2]浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室,杭州310027
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(973计划 2011CB706500); 国家自然科学基金(51175456 50835008)资助项目国家重点基础研究发展计划(973计划,2011CB706500)和国家自然科学基金(51175456.50835008)资助项目.
  • 相关项目:面向产品创新的复杂性设计思维求解理论、方法及应用研究
中文摘要:

针对产品质量特性稳健优化设计这一存在不确定因素的约束求解问题,提出一种基于量词约束满足(Quantified constraint satisfaction problem,QCSP)的稳健优化方法,将设计参数变差形式化描述为QCSP模型中的普遍性变量,在其作用下求得目标函数和约束函数的上下界,依据设计者偏好设定稳健性指标。根据模型特点,采取组合式算法进行求解,首先应用区间分析算法缩小设计变量搜索空间,获得满足普通优化设计约束的设计变量有效值域盒;然后由混合蛙跳算法在有效值域盒内搜索得到满足稳健性指标的帕累托优化解,并使用基于信息熵理论的方法选择出最优解。最后,应用该方法对透平压缩机扩压器进行质量特性稳健优化设计,证明了该方法在工程应用中的正确性和高效性。

英文摘要:

Product quality characteristics robust optimization design is a constraint solving problem with uncertainties. A robust optimization method based on quantified constraint satisfaction problem (QCSP) is proposed, where, the design parameter variation is expressed as the universal variable. The upper and lower bounds of the objective functions and constraint functions are calculated with the effect of the universal variable, and the robustness indicators are set according to designer's preference. Considering the model features, a combination algorithm is applied to solve the QCSP model. Interval analysis algorithm is employed to narrow the search space of the design variables, thus valid domain box of design variables is obtained which satisfy the general optimization design constraints. The shuffled frog-leaping algorithm is used to search the Pareto optimal solutions which satisfy the robustness indices; in addition, the information entropy theory-based approach is applied to select the optimal solution. The efficiency and effectiveness of the proposed method are illustrated by the product quality characteristics robust optimization design of turbine compressor diffuser.

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期刊信息
  • 《机械工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:宋天虎
  • 地址:北京百万庄大街22号
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  • 邮箱:bianbo@cjmenet.com
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  • 国际标准刊号:ISSN:0577-6686
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2187/TH
  • 邮发代号:2-362
  • 获奖情况:
  • 中国期刊奖,“中国期刊方阵”双高期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:58603