[发明专利]用于机械可靠性分析与设计的基于代理模型的双层实验设计方法有效

专利信息
申请号: 201710239870.8 申请日: 2017-04-13
公开(公告)号: CN107038303B 公开(公告)日: 2020-08-18
发明(设计)人: 宋坤苓;张玉刚;宋笔锋;喻天翔;刘敬一 申请(专利权)人: 西北工业大学
主分类号: G06F30/17 分类号: G06F30/17;G06F30/27;G06F119/02
代理公司: 哈尔滨市文洋专利代理事务所(普通合伙) 23210 代理人: 范欣
地址: 710072 陕西*** 国省代码: 陕西;61
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摘要: 用于机械可靠性分析与设计的基于代理模型的双层实验设计方法,属于机械结构的可靠性分析与设计领域。本发明是为了解决在可靠性分析以及可靠性优化中,采取单次DOE方法构造的代理模型仅具有全局拟合精度,而无法满足极限状态附近的拟合精度的问题。它通过三个过程来实现:一、通过拉丁超立方方法生成一定数量的样本来构造一个初始的代理模型;二、通过初始的代理模型与均匀抽样相结合筛选出一定数量的二次样本;三、以第一次的样本与第二次的样本组合成新的样本来重新构造代理模型,以最后的代理模型去进行可靠性分析与设计。本发明用于机械可靠性分析与设计。
搜索关键词: 用于 机械 可靠性分析 设计 基于 代理 模型 双层 实验设计 方法
【主权项】:
一种用于机械可靠性分析与设计的基于代理模型的双层实验设计方法,其特征在于,它包括以下步骤:步骤一:确定机械结构的设计变量x=(x1,x2,…,xn)、功能特征量(H)和失效判据(I),建立极限状态函数g(x);步骤二:根据设计变量的分布类型和设计要求,确定各设计变量的上限Li和下限Ui,i=1,2,...,n;步骤三:应用拉丁超立方方法生成m个样本,并对m个样本调用极限状态函数g(x)求出相应的函数值,组成样本点(xj,g(x)j),j=1,2,...,m;步骤四:选择代理模型,利用步骤三中获得的样本点构造出代理模型g1(x);步骤五:通过均匀抽样方法生成T个样本,并对T个样本调用代理模型g1(x)求出相应的函数值,组成样本点(xI,g1(x)I),I=1,2,...,T;步骤六:根据样本点(xI,g1(x)I),在T个样本中选择函数值最接近极限状态的前k个样本作为第二层抽样的样本;步骤七:再使用第二层抽样的样本,调用功能函数g(x)求出相应的函数值,组成样本点(xJ,g(x)J),J=1,2,...,k;步骤八:组合步骤三中的m个样本点和步骤七中的k个样本点,得到N=m+k个样本点(xp,g(x)p),p=1,2,...,N;步骤九:再根据步骤八中的样本点构造出代理模型g2(x),利用代理模型g2(x)进行后续的可靠性分析与设计。
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