[发明专利]基于快速重分析计算的空间映射优化方法

摘要

一种基于快速重分析计算的空间映射优化方法，包括：1)确定设计问题的设计参数(A)和目标函数(B)；2)建立有限元模型；3)获得多个摄动点；4)找出所有摄动点中响应值与精细模型响应值相比误差最小的摄动点(I)；5)以该摄动点(I)作为初始点在粗糙模型中进行优化，获得粗糙最优解(D)；6)通过精细模型得到对应的目标函数的响应值(E)；7)比较精细模型的响应值(E)在当前迭代步和上一个迭代步的误差(△E)；和8)如果(E)和(D)之间的误差小于给定阈值，那么在精细模型中继续迭代优化，进入步骤(5)；反之，进入步骤(3)。公开一种建立在空间映射优化框架上的稳健优化方法，属于优化设计领域。

主权项

1.基于快速重分析计算的空间映射优化方法，该方法包括以下步骤：1)确定U型件热成型凹模模型的设计参数(A)和目标函数(B)，设计参数(A)为U型件热成型凹模模型的几何参数，目标函数(B)为主减重孔的半径及中心位置；2)求初始解：建立设计参数(A)的有限元模型或仿真模型，以精细设计空间的中心作为设计的初始设计参数，并采用有限元计算法得到设计问题的目标函数(B)的初始解(C)；3)利用重分析计算方法求解相关目标函数(B)的响应：对于变化范围控制在20％的结构优化问题，重分析方法准确地估计计算结构，相关物理场的误差控制在1％之内；将精细设计空间中初始设计参数做10％之内摄动而获得多个摄动点，同时通过重分析计算方法求解这些摄动点在粗糙设计空间内的相关目标函数的多个响应值；4)找出所有摄动点中响应值与精细模型响应值相比误差最小的摄动点(I)；5)以该摄动点(I)作为初始点在粗糙模型中进行优化，获得在优化过程中的每一次迭代中得到的粗糙最优解(D)，最优解(D)为当前迭代步中的的极值；6)通过精细模型得到对应的目标函数的响应值(E)，并得到最优解(D)和响应值(E)二者间的误差；7)比较精细模型的响应值(E)在当前迭代步和上一个迭代步的误差(△E)，如果误差(△E)小于给定阈值，那么迭代停止，优化过程结束；反之，进入步骤(8)；和8)如果精细模型的响应值(E)和粗糙模型的粗糙最优解(D)之间的误差小于给定阈值，那么继续在精细模型中进行迭代优化，进入步骤(5)；反之，进入步骤(3)。