對不確定結(jié)構(gòu)的區(qū)間可靠性進行了研究,建立了基于區(qū)間可靠性的優(yōu)化設(shè)計模型.采用結(jié)合嵌套遺傳算法和徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型,進行區(qū)間的直接優(yōu)化,解決了基于區(qū)間可靠性的優(yōu)化設(shè)計求解問題,避免了間接模型的復(fù)雜轉(zhuǎn)換過程.充分考慮了實際工程中設(shè)計向量存在擾動的情況,提出了該情況下目標(biāo)函數(shù)波動的約束,使目標(biāo)函數(shù)和約束函數(shù)在擾動下依然滿足可靠性要求.通過數(shù)值算例驗證了模型的有效性和優(yōu)越性.將所提出的模型用于具有區(qū)間不確定參數(shù)的行車平板優(yōu)化,結(jié)果表明了所提方法的可行性和工程有效性.

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【部分圖文】：

圖1區(qū)間可靠性設(shè)計模型的求解流程圖

結(jié)合嵌套的遺傳算法和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，提出基于區(qū)間的機械結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計模型的直接求解方法．在遺傳算法內(nèi)層，利用構(gòu)建的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測每個設(shè)計向量相對應(yīng)的約束函數(shù)和目標(biāo)函數(shù)的左右界．在遺傳算法外層，根據(jù)設(shè)計向量的優(yōu)劣排序規(guī)則進行排序，求出最優(yōu)設(shè)計向量．基于區(qū)間的機械結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計模....

圖2懸臂梁結(jié)構(gòu)圖

懸臂梁結(jié)構(gòu)如圖2所示[14]，在懸臂梁上分別作用2個集中載荷F1和F2.目標(biāo)函數(shù)是將懸臂梁造價最低問題轉(zhuǎn)化為體積最小問題，懸臂梁的強度和剛度作為約束函數(shù)，則懸臂梁的優(yōu)化模型為

圖3目標(biāo)函數(shù)隨迭代次數(shù)的變化情況

嵌套遺傳算法的運行參數(shù)如表1所示．所有的可靠性要求設(shè)為1，對該優(yōu)化問題進行求解，目標(biāo)函數(shù)隨迭代次數(shù)的變化情況如圖3所示．曲線表示不考慮設(shè)計向量存在擾動時，目標(biāo)函數(shù)的變化情況．另外兩條曲線表示設(shè)計向量存在擾動時，在擾動范圍內(nèi)目標(biāo)函數(shù)的最大值和最小值．將求解的設(shè)計向量與原設(shè)計向量進行....

圖4神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)迭代過程

可靠性要求設(shè)為1，目標(biāo)函數(shù)隨迭代次數(shù)的變化情況如圖6所示．將求解的設(shè)計向量與采用魯棒性優(yōu)化方法求出的設(shè)計向量進行對比，對比情況如表4所示．由表4可知，基于區(qū)間可靠性設(shè)計模型直接求解方法滿足工程設(shè)計要求，優(yōu)化結(jié)果更好，目標(biāo)函數(shù)更小．設(shè)計向量存在擾動時，使設(shè)計向量滿足約束條件及符合可....

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