基于稀疏网格的近似模型及其在轻量化设计中的应用

摘要：

在复杂工程系统的多学科设计优化(Multidisciplinary design optimization,MDO)中,由于学科种类和设计变量多,学科分析中存在计算量大和优化效率低等难题.将稀疏网格方法引入多学科近似模型的建立过程,该方法集试验设计和近似模型建立于一体,可以缓解样本点数目对设计空间维度的指数依赖,因此在处理高维问题时仍有较高的效率,同时在近似模型的拟合精度方面具有先验性.将该近似模型应用于Haupt函数预测和NASA减速器优化设计实例,与传统多项式和Kriging近似模型方法进行对比分析,结果证明了该方法在拟合高维问题时的精确性、高效性和在高维优化设计中的适用性.构建基于稀疏网格近似模型的多学科设计优化流程,并以此为基础对某型驱动桥壳进行轻量化设计,所得设计方案减轻了驱动桥壳的质量,前六阶模态频率变化较小,且满足驱动桥壳静强度指标和疲劳寿命指标.

关键词：稀疏网格、近似模型、多学科优化、轻量化设计

所属期刊栏目：49

分类号：U463(汽车工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51175312

在线出版日期：2013-06-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：43-50