主权项 |
一种考虑多源不确定性的加筋板壳结构可靠度优化方法,其特征在于,所述方法包括:步骤100:利用等效刚度模型进行加筋板壳结构的可靠度优化,包括以下子步骤:步骤101:利用全局优化方法,建立基于均匀化理论的加筋板壳结构的等效刚度模型,将蒙皮厚度、筋条厚度、筋条高度、轴向筋条数量、环向筋条数量和铺层角之一或其组合作为设计变量,将加筋板壳结构的轴压承载力的可靠度作为约束条件,将结构重量和/或结构制造成本作为优化目标;步骤102:考虑不确定性因素,利用建立的等效刚度模型对加筋板壳结构进行可靠度优化,得到若干具有一定拥挤度的精英个体,形成候选解集,其中,所述不确定性因素包括:材料性能偏差、几何尺寸公差和铺层角偏差;步骤200:对候选解集中的每个精英个体进行有限元分析校验,包括:利用单点扰动载荷方法,考虑缺陷因素,对含缺陷的加筋板壳结构进行非线性后屈曲分析,筛选出满足可靠度约束条件的精英个体,其中,所述缺陷因素包括几何缺陷、应力缺陷和加载缺陷;步骤300:利用有限元模型对加筋板壳结构进行可靠度优化,包括以下子步骤:步骤301,考虑不确定性因素,同时缺陷因素采用单点扰动载荷方法进行包络,其中,所述缺陷因素包括几何缺陷、应力缺陷和加载缺陷;步骤302,在精英个体的n倍的标准差区间内进行抽样试验,并建立在n倍的标准差区间内的加筋板壳结构的代理模型,所述代理模型将蒙皮厚度、筋条厚度、筋条高度、轴向筋条数量、环向筋条数量和铺层角之一或其组合作为设计变量,将加筋板壳结构的轴压承载力的可靠度作为约束条件,将结构重量和/或结构制造成本作为优化目标;步骤303,利用建立的所述代理模型,对结构重量和/或结构制造成本进行优化,以对加筋板壳结构的可靠度进行优化,得到满足可靠度约束条件的最优设计。 |