×

含缺陷加筋壳高效多目标优化的混合框架。 (英语) Zbl 1476.74124号

摘要:在加筋壳体的实际工程应用中,初始缺陷是不可避免的,它可能导致加筋壳体承载能力的显著降低。加筋壳体的轻量化优化一般是在固定的最大承载能力约束下进行的。然而,随着制造技术的进步,加筋壳的承载能力不断提高,这导致以前的轻量化优化策略变得保守和过时。因此,本文提出了一种改进的含缺陷加筋壳体多目标优化混合框架,其重点是开发一种通用的后验设计方法,以根据不同的倒塌荷载确定最优重量。为了提高混合框架的效率和精度,提出了一种新的基于克里格模型的自适应更新准则。目前的优化结果提供了一组帕累托最优点,并形成了一个帕累托前沿,从中可以实现新的后验设计。

MSC公司:

第74页第10页 固体力学中其他性质的优化
74K25型 外壳
90C29型 多目标规划
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: DOI程序

参考文献:

[1] Arbelo,M.A.、Degenhardt,R.、Castro,S.G.P.和Zimmermann,R.[2014]《缺陷敏感复合材料结构的数值表征》,合成。结构108、295-303。
[2] Bichon,B.J.、Eldred,M.S.、Swiler,L.P.、Mahadevan,S.和Mcfarland,J.M.[2008]“非线性隐式性能函数的有效全局可靠性分析”,AIAA J.462459-2468。
[3] Castro,S.G.P.、Zimmermann,R.、Arbelo,M.A.、Khakimova,R.,Hilburger,M.W.和Degenhardt,R.[2014]“用于计算轴向压缩复合材料圆柱壳击倒因子的几何缺陷和下限方法”,《薄壁》。结构74118-132。
[4] Chen,Z.,Qiu,H.,Gao,L.,Li,X.和Li,P.[2014]“使用克里格模型进行基于可靠性的设计优化的局部自适应抽样方法”,结构。多磁盘。O.49,401-416。
[5] Degenhardt,R.、Castro,S.G.P.、Arbelo,M.A.、Zimmerman,R.,Khakimova,R.和Kling,A.[2014]“复合材料空间和机身结构的未来结构稳定性设计”,《薄壁结构》81,29-38。
[6] Echard,B.、Gayton,N.和Lemaire,M.【2011】“AK-MCS:一种结合克里格和蒙特卡洛模拟的主动学习可靠性方法,”Struct。Saf.33145-154。
[7] Eslami,G.和Kabir,M.Z.[2015]“使用优化标准方法对正交加筋圆柱壳进行多目标优化”,科学。伊朗22717-727。
[8] Field,E.I.、Herting,D.N.和Morgan,M.J.[1979]“NASTRAN用户指南[级别17.5]”,J.Phys。B-At.Mol.选项9,127-135。
[9] Fischer,M.、Kennedy,D.和Featherston,C.A.[2012]“轻型结构优化的多级框架”,P.I.Mech。工程G-J.Aer.226,380-394。
[10] Friedrich,L.Schmid-Fuertes,T.A.和Schröder,K.U.[2015]“解释轴向压缩下非加肋各向同性薄壁圆柱壳结构几何缺陷的理论方法比较”,薄壁。结构92,1-9。
[11] Gray,J.S.和Alexander,R.V.[1965]“多级火箭的成本和重量优化”,《航天器杂志》。火箭2,80-86。
[12] Hao,P.等人【2014年】,“带和不带切口的加筋壳体的最差多重摄动载荷方法,用于改进击倒因子”,Thin-Walled。结构82,321-330。
[13] Hou,S.等人[2011]“锥形圆管的多目标优化”,《薄壁》。结构49,855-863。
[14] Hillermeier,C.[1999]“非线性多目标优化”,J.Oper。Res.Soc.51、246号·Zbl 0966.90069号
[15] Keshtegar,B.和Peng,H.[2018]“基于可靠性的设计优化的准确高效性能测量方法的混合下降平均值”,计算。方法。申请。M.336,237-259·Zbl 1440.74268号
[16] Konak,A.、Coit,D.W.和Smith,A.E.[2006]“使用遗传算法的多目标优化:教程”,Reliab。工程系统。安全992-1007。
[17] Koksoy,O.和Hocaogu,G.[2005]“田口问题的多目标优化解决方案”,G.U.J.Sci.18,613-626。
[18] Hühne,C.、Rolfes,R.、Breitbach,E.和Teßmer,J.[2008]“复合材料圆柱壳在轴向压缩下的稳健设计——模拟和验证”,薄壁。结构46947-962。
[19] Lanzi,L.和Giavotto,V.[2006],“复合材料加筋板的屈曲后优化:计算和实验”,合成。结构73208-220。
[20] Liang,K.和Sun,Q.[2018]“薄壁壳体非线性稳定性分析的Koiter简化有限元法”,国际计算杂志。方法15,1843004。
[21] Liu,G.R.,Chen,L.和Li,M.[2014]“S-Fem用于断裂问题、理论、公式和应用”,国际计算杂志。方法11,1343003·Zbl 1359.74025号
[22] Li,G.,Meng,Z.,Hao,P.和Hu,H.[2016]“一种基于可靠性的混合设计优化方法,使用Kriging模型进行自适应混沌控制”,国际计算杂志。方法13,1650006·Zbl 1359.74348号
[23] Li,H.和Zhang,Q.[2009]“具有复杂pareto集的多目标优化问题,MOEA/D和NSGA-II”,IEEE T.Evolut。计算13,284-302。
[24] Li,R.和Sudjianto,A.[2005]“在高斯克里金模型中使用惩罚似然分析计算机实验”,《技术计量学》47111-120。
[25] Li,Z.M.和Yang,D.Q.[2011]“轴向压缩下剪切变形加筋各向异性层合圆柱壳的后屈曲”,《海洋》。工程38,1246-1255。
[26] Lophaven,S.N.,Nielsen,H.B.和Söndergaard,J.[2002]DACE-A Matlab Kriging工具箱,2.0版。
[27] Marler,R.T和Arora,J.S.[2004]“工程多目标优化方法综述”,结构。多学科。选项26369-395·Zbl 1243.90199号
[28] Martin,J.D.和Simpson,T.W.[2006]“概念设计期间管理系统级不确定性的方法论”,J.Mech.Des.128,959-968。
[29] Meng,Z.和Zhou,H.[2018]“基于非概率可靠性设计优化的超参数凸模型的新目标性能方法”,计算。方法。申请。第339页,第644-662页·Zbl 1440.74270号
[30] Meng,Z.,Hu,H.和Zhou,H.[2018]“超参数凸模型及其在基于非概率可靠性的设计优化中的应用”,应用。数学。型号55,354-370·Zbl 1480.90114号
[31] Nguyen-Thoi,T.、Bui-Xuan,T.,Liu,G.R.和Vo-Duy,T.[2017]“采用基于单元的平滑离散剪切间隙法[CS-FEM-DSG3),使用三节点三角形单元对加筋扁壳进行静态和自由振动分析”,国际期刊计算方法14,1850056·Zbl 1404.74166号
[32] Oberwinkler,B.、Riedler,M.和Eichseder,W.[2010]“局部微观结构对Ti-6Al-4V锻件损伤容限轻量化设计的重要性”,国际J.Fatigue32,808-814。
[33] Orifici,A.C.和Bisagni,C.[2013]“复合材料圆柱壳压缩屈曲的基于扰动的缺陷分析”,Compos。结构106520-528。
[34] 邱,Z.和王,X.[2005]“具有未知但有界初始缺陷的杆的动态响应和屈曲失效措施的两个非概率集理论模型”,《国际固体结构杂志》42,1039-1054·Zbl 1086.74507号
[35] Pham,Q.H.,Tran,T.V.,Pham,T.D.和Phan,D.H.[2017]“层压复合材料壳体结构分析中基于边缘的光滑MITC3[ES-MITC3)壳体有限元”,《国际计算方法》,1850060·Zbl 1404.74099号
[36] Rasmussen,C.E.和Nickisch,H.[2011],“机器学习的高斯过程(GPML)工具箱”,J.Mach。学习。第113011-2015号决议·Zbl 1242.68242号
[37] Sadeghifar,M.、Bagheri,M.和Jafari,A.A.[2010]“正交加筋圆柱壳的多目标优化,以实现最小重量和最大轴向屈曲载荷”,《薄壁》。结构48979-988。
[38] Schubert,E.、Klassen,M.、Zerner,I.、Walz,C.和Sepold,G.[2001]“激光束连接产生的用于未来汽车和航空航天工业的轻型结构”,J.Mater。过程。技术115,2-8。
[39] Venkataraman,S.、Lamberti,L.、Haftka,R.T.和Johnson,T.F.[2015]“比较加筋壳体最佳重量的数值解的挑战”,《航天器杂志》。火箭40,183-192。
[40] Wagner,H.N.R.、Hühne,C.和Niemann,S.[2017]“轴向加载圆柱和圆锥复合壳体设计的稳健击倒因素——开发和验证”,合成。结构173、281-303。
[41] Wagner,H.N.R.,Hühne,C.和Niemann,S.[2016]“确定轴向压缩下未加肋复合材料圆柱屈曲载荷下限的恒定单屈曲缺陷原理”,Compos。结构139、120-129。
[42] Winterstetter,T.A.和Schmidt,H.[2002]“组合荷载下圆柱钢壳的稳定性”,《薄壁》。结构40893-910。
[43] Cui,X.Y.,Li,G.Y.和Liu,G.R.[2013]“弹性动力学问题的显式平滑有限元法(SFEM)”,国际计算杂志。方法10,1-66·Zbl 1359.74398号
[44] Han,X.,Jiang,C.,Liu,L.X.,刘,J.和Long,X.Y.[2014]“随机和区间混合不确定性下基于响应面的结构可靠性分析”,科学。中国。Technol公司。科学571322-1334。
[45] Yildiz,A.R.[2013]“结构设计优化中基于进化的优化算法比较”,工程应用。Artif公司。国际26,327-333。
[46] Zhao,L.,Choi,K.K.和Lee,I.[]“使用动态克里金进行设计优化的元建模方法”,AIAA J。49, 2034-2046.
[47] Zhang,Q.F.和Li,H.[2007]“MOEA/D:一种基于分解的多目标进化算法”,IEEE T.Evolut。计算11,712-731。
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。