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基于关联矩阵与设计结构矩阵的计算模型求解顺序规划
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:机械工程学报
  • 时间:0
  • 页码:171-179
  • 语言:中文
  • 分类:TP391[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术] TH122[机械工程—机械设计及理论]
  • 作者机构:[1]南京航空航天大学机电学院,南京210016, [2]华中科技大学机械学院,武汉430074
  • 相关基金:国家自然科学基金(50505017,50775111)、江苏省六大高峰人才工程06-D-026)和南京航空航天大学引进人才基金(S0608)资助项目.
  • 相关项目:功能本体驱动的再创新设计模式与系统化方法研究
中文摘要:

结合关联矩阵与设计结构矩阵,提出计算模型的求解顺序规划算法。关联矩阵可以描述计算模型与设计参数之间的关系,设计结构矩阵用来表示计算模型之间的依赖关系。基于少数已知设计参数,通过关联矩阵进行输入输出传播,可确定部分计算模型与相关设计参数的关系,并识别出耦合模型集。对耦合模型集进行解耦,使耦合集内计算模型之间的反馈量最小,通过遗传算法确定耦合集内计算模型的最优求解顺序。将耦合集内的计算模型当作一个宏计算模型,与其他的计算模型形成整体设计结构矩阵;通过对整体设计结构矩阵的下三角化,可得到所有计算模型的求解顺序。通过一个飞机重量计算例子,验证了以上提出的算法。

英文摘要:

Based on incidence matrix (IM) and design structure matrix (DSM), an algorithm is proposed to obtain an optimal execution sequence of computational models in order to reduce computational cost and design time. The IM describes the relationship between design variables and equations/models. The DSM has been used to express the dependency relationships between the computational models and also, after manipulation, to produce the solution process. The designer specifies the independent (known) design variables first. Then the variable flow is modeled by using the IM. It determines how the data flows through the models, and also identifies any strongly connected models (SCM). The second step is to arrange all equations/models hierarchically in order to reduce the feedback loops in each of the identified SCMs. A GA-based algorithm is applied for resolving the couplings. Subsequently each SCM is grouped into a macro model to form a global DSM. The global DSM is further rearranged to obtain a lower triangular matrix which defines the final model execution sequence.A simple aircraft sizing example is presented to illustrate the proposed method and algorithm.

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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
  • 邮编:100037
  • 邮箱:bianbo@cjmenet.com
  • 电话:010-88379907
  • 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)
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