復雜產(chǎn)品設(shè)計中參數(shù)關(guān)聯(lián)和等效簡化方法及其應(yīng)用.pdf

1、復雜產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)組成復雜、運行工況多變、設(shè)計變量數(shù)量眾多、多性能目標相互耦合，使得產(chǎn)品的性能設(shè)計異常困難，難以獲得產(chǎn)品整體性能最優(yōu)的設(shè)計方案。模型復雜性和計算復雜性是復雜產(chǎn)品性能設(shè)計難點之一。本文在對復雜產(chǎn)品性能設(shè)計相關(guān)技術(shù)的研究現(xiàn)狀進行總結(jié)和分析的基礎(chǔ)上，針對設(shè)計變量與性能關(guān)聯(lián)強度計算、設(shè)計模型解耦和設(shè)計模型等效簡化等問題進行了深入研究，根據(jù)研究成果開發(fā)了大型空分裝備性能設(shè)計系統(tǒng)，在杭氧8萬等級空分裝備設(shè)計中進行了應(yīng)用驗證。
　　

2、論文的主要研究內(nèi)容包括:
　　第一章概述了復雜產(chǎn)品性能設(shè)計的研究現(xiàn)狀，綜述了設(shè)計變量與性能間關(guān)聯(lián)強度分析、設(shè)計模型解耦、模型等效簡化、性能求解等關(guān)鍵技術(shù)，給出了本文擬解決的問題，介紹了本文的研究內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu)。
　　第二章提出了多源數(shù)據(jù)融合的設(shè)計變量與性能關(guān)聯(lián)強度計算方法。使用響應(yīng)面擬合法和灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法實現(xiàn)了多源數(shù)據(jù)的融合分析及性能設(shè)計模型的構(gòu)建?；趩我蛩孛舾卸刃畔㈧氐木岛蜆藴什?，將設(shè)計變量劃分為強關(guān)聯(lián)變量、弱關(guān)聯(lián)變量

3、和變關(guān)聯(lián)變量。構(gòu)建了變關(guān)聯(lián)矩陣，在性能求解中實現(xiàn)了設(shè)計變量與性能間關(guān)聯(lián)強度的精確計算及設(shè)計變量的自適應(yīng)調(diào)節(jié)。
　　第三章提出了設(shè)計變量與性能間多重耦合聚類分析與設(shè)計模型解耦技術(shù)。根據(jù)設(shè)計變量與性能的關(guān)聯(lián)強度構(gòu)建了包含設(shè)計變量與性能間耦合關(guān)聯(lián)、變量間耦合關(guān)聯(lián)和性能間耦合關(guān)聯(lián)等多重耦合信息的綜合耦合度矩陣。通過綜合耦合度矩陣的降維分析和變量性能二元樹的分支耦合度比較，實現(xiàn)了設(shè)計變量與性能的聚類分析。提出了聚合度的概念進行設(shè)計模型解耦效

4、果評價，以聚合度為指標進行了設(shè)計模型解耦。
　　第四章提出了相似組合模型的參數(shù)攝動等效簡化技術(shù)。分析了相似組合模型的特點，根據(jù)同類變量的小擾動分析結(jié)果，進行了參數(shù)的奇異攝動分析。提出了相似組合模型等效簡化的系數(shù)設(shè)置準則，包括組合模型劃分準則、敏感子模型選取準則和修正系數(shù)求解準則。應(yīng)用于精餾上塔開環(huán)響應(yīng)和閉環(huán)響應(yīng)下的產(chǎn)品純度預測，保證了產(chǎn)品純度預測結(jié)果的準確性。
　　第五章提出了參數(shù)不確定性分析的模型等效簡化技術(shù)。進行了各類參

5、數(shù)不確定性的來源分析和定量表征，構(gòu)建了性能不確定性度量函數(shù)?；谛阅茴A測區(qū)間進行設(shè)計變量采樣點選取，基于模型均方誤差進行系統(tǒng)參數(shù)采樣點選取，構(gòu)建了性能不確定性驅(qū)動的等效簡化模型。應(yīng)用于換熱器的傳熱性能求解，提高了換熱器翅片結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果的穩(wěn)健性。
　　第六章實現(xiàn)了大型空分裝備性能設(shè)計系統(tǒng)的研制。將本文提出的理論方法應(yīng)用于大型空分裝備的性能設(shè)計，介紹了軟件系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，詳細闡述了軟件的各項功能。并將該軟件應(yīng)用于杭氧8萬等級空分裝備的