基于设计空间缩减的多学科设计优化方法研究

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摘要

图目录

表目录

主要符号表

1 绪论

1．1 研究背景与意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外相关工作研究进展

1．2．1 MDO研究历程

1．2．2 MDO主要研究内容

1．2．3 协同优化方法的改进

1．2．4 EHA发展概述

1．3 本文研究内容和结构框架

2 多学科协同优化和全局优化新思路——设计空间缩减法

2．1 引言

2．2 多学科优化问题数学描述

2 ．3 标准CO理论分析

2．3．1 标准CO问题数学描述

2．3．2 卡罗需-库恩-塔克条件

2．3．3 标准CO优缺点分析

2．4 基于设计空间缩减的协同优化方法

2．4．1 DSDCO空间缩减原理

2．4．2 DSDCO的数学模型及其几何分析

2．4．3 DSDCO优化过程

2．4．4 DSDCO的实现

2 ．5 DSDCO应用实例

2．5． 1 数值算例

2．5．2 齿轮减速器设计算例

2．5．3 压缩弹簧设计算例

2．6 基于设计空间缩减的全局优化新方法

2．6．1 IRIR求解原理

2．6．2 IRIR的实现

2．7 IRIR的应用

2．7．1 数值算例

2．7．2 压缩弹簧设计算例

2．8 本章小结

3 DSDCO性能对比分析

3．1 引言

3．2 三种协同优化方法的数学描述

3．2．2 CLA-CO with LAF方法数学描述

3．2．3 DSDCO方法数学描述

3．3 三种协同优化方法的求解过程分析

3．3．2 CLA-CO with LAF方法求解过程

3．3．3 DSDCO方法求解过程

3．4 三种协同优化方法的几何分析

3．4．1 CLA-CO的几何分析

3．4．2 CLA-CO with LAF的几何分析

3．4．3 DSDCO的几何分析

3．5 三种协同优化方法性能对比

3．5．1 数值测试问题1

3．5．2 数值测试问题2

3．5．3 测试问题3——经典的MDO测试问题

3．5．4 测试问题4——齿轮减速器设计问题

3．6 三种CO方法性能比较结果分析

3．7 本章小结

4 增强的设计空间缩减协同优化方法

4．1 引言

4．2 EDSDCO原理分析

4．2．1 EDSDCO子系统级优化的改进

4．2．2 EDSDCO系统级优化公式改进

4．3 EDSDCO数学表达

4．4 EDSDCO应用

4．4．1 数值算例

4．4．2 丙烷燃烧算例

4．5 本章小结

5 电静液作动器的多学科协同优化设计

5．1 引言

5．2 EHA工作原理

5．3 EHA的数学模型

5．3．2 作动简数学模型

5．3．3 储油罐和安全阀数学模型

5．3．4 液压子系统数学模型

5．3．5 电机及其控制模型

5．4 EHA的优化模型

5．5 EHA多学科优化设计过程分析

5．6 基于EDSDCO的EHA多学科优化设计

5．7 EHA性能分析

5．7．1 稳定性分析

5．7．2 快速性分析

5．7．3 精确性分析

5．8 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 创新点

6．3 展望

参考文献

附录

攻读博士学位期间科研项目及科研成果

致谢

作者简介