复杂工程系统多学科不确定性数值计算和优化理论方法及其应用研究

基本信息
批准号:11432002
项目类别:重点项目
资助金额:380.00
负责人:邱志平
学科分类:
依托单位:北京航空航天大学
批准年份:2014
结题年份:2019
起止时间:2015-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:王悦,黄俊,张云飞,吴迪,赵寿根,贺小帆,罗明强,黄仁,许孟辉
关键词:
不确定性优化样本统计实验工程应用软件平台研制模型验证与确认
结项摘要

Considering that more advanced numerical calculation and optimization technology is needed in the analysis and design of modern complex engineering systems, as the development and supplement of deterministic multidisciplinary analysis, the technique of numerical calculation and optimization theory based on multidisciplinary uncertainty is gradually becoming a hotspot and difficulty in the world powers. In view of the great demand to the country, the sophisticated aerospace vehicle structures will be regarded as the main objects of the research in this project. Furthermore, by virtue of the mutual integration of interdisciplinary studies, included by the fields of structure, material, aerodynamics, mathematics, software, experimental technique etc, the multidisciplinary numerical calculation and optimization design technologies, which serve the aircraft structures, will be established and developed. Thus, some issues will be investigated, which included by uncertainty/error quantification and computational analytic techniques involved in the procedure of the computational analysis, optimization design or experimental verification subjected to the aircraft structures; the study on advanced algorithms for dealing with the problems of multidisciplinary uncertainty-based optimization as well as verification and validation techniques with reference to the numerical computational and optimization models; construction of the software platform for the realization of uncertainty numerical calculation and optimization in practical aircraft engineering. Through this project, we are committed to transform the theoretical value of the above uncertainty numerical calculation and optimization design into the economic, social and even military values. The research can be treated as the theory basis and technology foundation for the analysis and design of the complex engineering systems on one hand, and further contribute to the development of the model-oriented numerical analysis and optimization design platform.

现代化复杂工程系统的分析和设计需要更加先进的数值计算和优化技术,作为确定性多学科数值计算和优化的发展和补充,多学科不确定性数值计算和优化理论与技术是目前世界强国都在研究的热点和难点问题。本项目将根据航空航天的国家重大需求,以先进的复杂飞行器结构为研究对象,发展和建立面向飞行器结构的多学科不确定性数值计算和优化的理论与方法,交叉融合结构、材料、气动、数学、软件和实验等学科,进行包括飞行器计算分析、优化设计和实验验证中所涉及的各种不确定性和误差的定量化与计算分析技术、多学科不确定性优化技术、以及数值计算和优化的模型验证与确认技术等研究,构建能用于工程实际的飞行器不确定性数值计算和优化的软件平台。努力将多学科不确定性数值计算和优化设计的理论价值转化为经济价值和社会价值,甚至军事价值,为复杂工程系统的分析和设计提供数值计算和优化理论与技术基础,为飞行器型号研制提供先进的数值计算分析与优化设计平台。

项目摘要

多学科不确定性数值计算和优化理论与技术是目前世界强国都在研究的热点和难点问题。本项目根据航空航天的国家重大需求,以先进的复杂飞行器结构为研究对象,开展了多学科数值计算中的不确定性问题模型和算法研究、多学科数值优化问题的不确定性模型和算法研究、不确定性数值计算和优化模型和算法的验证与确认研究、多学科不确定性数值计算和优化设计软件平台的研制及典型飞行器或部件确定性和不确定性数值计算和优化设计验证研究等研究。在多学科不确定性数值计算研究方面,分别发展了非概率不确定性定量化的灰色数学法,随机不确定性结构分析的多项式展开与配点法,结构响应界限预测的级数展开、顶点组合与逐维配点法,以及多学科系统区间响应边界数值计算的迭代法等理论和方法;在多学科不确定性优化技术方面,本项目分别提出了面向不确定性多学科系统的随机鲁棒性/可靠性优化设计方法,考虑多源不确定性的多学科优化设计方法,以及面向多学科/多目标的非概率鲁棒优化设计方法等理论和方法;在不确定性数值计算和优化模型和算法的验证与确认研究方面,分别提出了面向飞行器结构的非概率贝叶斯模型确认方法,以及考虑可靠性指标与安全系数的结构设计方法对比验证;最后结合实际工程的客观情况,开发了基于不确定优化的高超声速飞行器结构功能一体化设计平台,并将所提分析与优化方法应用至飞行器典型结构,完成了不确定性数值计算和优化设计方法的试验验证。经过本项目研究,项目组针对复杂工程中的不确定性多学科系统已形成了一套相对完整的不确定性数值计算与优化设计理论与方法体系,能够为多学科不确定性数值分析与优化问题提供新的理论与技术,为飞行器的研制提供先进技术基础。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

粗颗粒土的静止土压力系数非线性分析与计算方法

粗颗粒土的静止土压力系数非线性分析与计算方法

DOI:10.16285/j.rsm.2019.1280
发表时间:2019
2

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

DOI:
发表时间:2018
3

中国参与全球价值链的环境效应分析

中国参与全球价值链的环境效应分析

DOI:10.12062/cpre.20181019
发表时间:2019
4

基于公众情感倾向的主题公园评价研究——以哈尔滨市伏尔加庄园为例

基于公众情感倾向的主题公园评价研究——以哈尔滨市伏尔加庄园为例

DOI:
发表时间:2022
5

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

DOI:10.3969/j.issn.1002-0268.2020.03.007
发表时间:2020

邱志平的其他基金

批准号:19602006
批准年份:1996
资助金额:8.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10172013
批准年份:2001
资助金额:18.00
项目类别:面上项目
批准号:10376002
批准年份:2003
资助金额:20.00
项目类别:联合基金项目
批准号:11772026
批准年份:2017
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:10872017
批准年份:2008
资助金额:40.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

复杂工程产品系统多学科设计优化方法与技术

批准号:50275005
批准年份:2002
负责人:邓家提
学科分类:E0506
资助金额:8.00
项目类别:面上项目
2

耦合系统的多学科优化设计理论与数值方法

批准号:10032030
批准年份:2000
负责人:顾元宪
学科分类:A0813
资助金额:100.00
项目类别:重点项目
3

多目标和多学科数值优化计算的研究

批准号:19972007
批准年份:1999
负责人:朱自强
学科分类:A0903
资助金额:12.00
项目类别:面上项目
4

复杂系统基于计算智能的混合优化理论与方法

批准号:60204008
批准年份:2002
负责人:王凌
学科分类:F0302
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目