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结构和机械部件可靠性优化(RBO)的一些基本原理。 (英语) Zbl 0907.90276号

Marti,Kurt(编辑)等人,《随机编程方法和技术应用》。第三届GAMM/IFIP-“随机优化:数值方法和应用”研讨会论文集,慕尼黑联邦武装部队大学,德国纽比堡/慕尼黑,1996年6月17日至20日。柏林:斯普林格。莱克特。注释经济。数学。系统。458, 80-103 (1998).
摘要:鉴于产品可靠性和基于可靠性的设计程序的引入,基于可靠性的优化(RBO)越来越受到关注。该分析处理由随机变量建模的结构、材料、损伤参数等固有的统计不确定性。结构和部件的机械表示通常分别由有限元(FE)建模。
本文讨论了设计目标和约束(包括可靠性度量)的基本数学公式。基于这些模型,结构可靠性分析为设计修改和最佳设计方案的选择提供了信息。由于通常将结构的预期总成本(包括初始成本和故障成本)最小化,因此考虑了总故障概率最小化和可靠性约束下的重量最小化。设计问题通常表示为多目标或多准则优化问题。对于可靠性分析,使用数值方法估计可靠性度量。这些程序已经在一个易于使用的软件中实现,称为COSSAN(计算随机结构分析)。在此背景下,讨论了一个概念,该概念基于可靠性分析任务和非线性数学规划技术的分离,而相关的适用软件已经可用。RBO程序使用近似技术来估计可靠性度量。特别是,可靠性分析使用了著名的响应面方法(RSM)和先进的蒙特卡罗模拟技术,而基于可靠性的优化过程本身由著名的NLPQL算法控制。最后,为了举例说明该方法,给出了一些数值应用。
关于整个系列,请参见[Zbl 0889.00038号].

MSC公司:

90 C90 数学规划的应用
74页99 固体力学中的优化问题
90立方厘米 随机规划
90立方 非线性规划
90C29型 多目标规划

软件:

COSSAN公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用