混合不确定性下的多学科协同可靠性分析方法

来源：计算机集成制造系统杂志2019年第9期北京时间：

作者：张立香,孟欣佳,敬石开,张贺

单位：1.河北工程大学机械与装备工程学院2.北京理工大学机械与车辆学院3.北京神舟航天软件技术有限公司

摘要：多学科可靠性设计优化被认为是解决不确定性因素影响下复杂产品设计优化问题的有效方法,然而高额的计算花费严重影响了其在实际中的运用。多学科可靠性分析作为多学科可靠性设计优化的重要组成部分,对其计算效率起着直接的主导作用。目前,混合不确定性下的多学科可靠性分析仍是嵌套或顺序执行模式,易导致复杂产品可靠性分析时学科自治性差、效率不高的问题。为此,针对混合不确定性下的多学科可靠性分析问题,提出一种混合不确定性下的多学科协同可靠性分析方法。该方法首先将多学科极限状态函数向标准正态空间转换,利用区间可靠性分析的KKT条件进行模型转化,构建多学科可靠性分析整体模型,然后将整体模型分解成几个并行的单学科优化问题,并利用一致性约束对各学科进行协调,实现多学科可靠性分析的并行求解。通过数值算例和复合缸设计实例,验证了所提方法的可行性和有效性。

关键词：多学科可靠性分析,混合不确定性,KKT条件,并行求解,协同

基金资助：国家重点研发计划资助项目(2017YFB1102804);河北省青年科学基金资助项目(E2018402229);邯郸市科技研发计划资助项目(1721203048-3);河北工程大学博士基金资助项目(17129033124)。