軟式飛艇參數(shù)敏感度分析與優(yōu)化.pdf

1、軟式飛艇是索和膜共同作用形成的柔性體系,具有強(qiáng)非線性。實(shí)際工作中,很多因素會(huì)影響其力學(xué)性能,同時(shí),復(fù)雜的荷載工況也使囊體在飛行中的性能表現(xiàn)具有不確定性。因此,對(duì)于不同的工況我們應(yīng)當(dāng)分析各個(gè)參數(shù)對(duì)艇體結(jié)構(gòu)影響的重要性程度(定義為參數(shù)敏感度),并進(jìn)一步選取對(duì)模型影響程度大的參數(shù)進(jìn)行針對(duì)性的優(yōu)化,使飛艇囊體結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)。本文以某軟式飛艇模型為研究對(duì)象,實(shí)踐了對(duì)飛艇模型的參數(shù)敏感度分析及多目標(biāo)優(yōu)化分析,并進(jìn)一步提出了基于PARETO前沿面的多目

2、標(biāo)遺傳算法的改進(jìn)策略。主要工作包括:
　　1.分別采用單參數(shù)敏感度分析方法和多參數(shù)敏感度分析方法對(duì)某軟式飛艇模型了進(jìn)行了豎向受彎、側(cè)向受彎、軸向受壓、充壓變形工況下以及振動(dòng)特性分析中各材料、荷載、幾何參數(shù)的敏感度分析,確定了模型中的敏感參數(shù)及其敏感度。兩種方法獲得的結(jié)果分別作為局部敏感度和全局敏感度進(jìn)行了比較,相似度較好。最后編寫了敏感度插值數(shù)據(jù)庫以實(shí)現(xiàn)敏感度的查詢,免去了繁瑣的計(jì)算。
　　2.采用標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法(SGA),以

3、比剛度(質(zhì)量/剛度)為優(yōu)化目標(biāo)對(duì)飛艇進(jìn)行了初步優(yōu)化,證實(shí)了遺傳算法對(duì)本模型優(yōu)化的可行性。
　　3.基于PARETO前沿面思想編寫了通用的多目標(biāo)優(yōu)化軟件,集成了強(qiáng)度PARETO進(jìn)化策略(SPEA)。采用該軟件,分別對(duì)一個(gè)具有106個(gè)參數(shù)的三角形截面桁架和飛艇囊體模型進(jìn)行了優(yōu)化,并取得了較好的優(yōu)化結(jié)果。
　　4.在上述工作的啟發(fā)下,基于參數(shù)敏感度信息對(duì)優(yōu)化參數(shù)的指導(dǎo)作用提出SRCC-SPEA復(fù)合算法。選取Spearman秩相關(guān)系