结构可靠性优化的多输出高斯过程代理模型

来源：计算力学学报杂志2020年第2期北京时间：

作者：赵维涛,刘照琳,祁武超

单位：沈阳航空航天大学 航空宇航学院, 沈阳 110136,沈阳航空航天大学 航空宇航学院, 沈阳 110136,沈阳航空航天大学 航空宇航学院, 沈阳 110136

摘要：对于具有多失效模式的结构，基于可靠性的结构优化计算成本是比较昂贵的。本文利用多输出高斯过程MOGP（Multiple Output Gaussian Process）代理模型以降低计算成本，首先利用Bucher方法生成初始样本，然后结合均匀训练样本和学习函数对MOGP代理模型进行构建。学习函数可在大范围内筛选出较为满意的训练样本，能够确保MOGP代理模型具有较好的全局精度，在整个优化过程中不再重新构建MOGP代理模型。利用协方差矩阵，MOGP代理模型能够考虑各失效模式的相关性，对多输入多输出系统具有良好的预测性能。数值算例表明，本文方法具有较好的计算结果，且计算效率较高，尤其是设计变量数目与失效模式数目较多时效率提升明显。

关键词：可靠性,代理模型,多输出高斯过程,学习函数,优化,

基金资助：国家自然科学基金（11502149）；辽宁省自然科学基金（JYT19058；2019-ZD-0228）资助项目.