多学科协同与设计优化关键技术研究.pdfVIP

制造业信息化 机机电电工工程程技技术术 年年第第 卷卷第第 期期 !# $% ! 2008 37 02 多学科协同与设计优化关键技术研究 司徒渝 (四川工程职业技术学院, 四川德阳 ) 618000 摘要:传统的设计优化一般主要受到某一个性能或学科的影响,因此造成整体设计优化的结果不理想,甚至互相矛盾,这就使设 计优化必然走向系统和总体的设计优化。随着计算技术的发展,人们开始尝试将多学科的设计综合在一起,进行多学科协调优化。 本文分析了多学科协同与设计优化关键技术,并提出了协同设计优化的方法,对探讨多学科协调优化有一定的参考价值。 关键词:多学科;协同与设计优化;多学科协调 中图分类号:TH122 文献标识码:A 文章编号:1009-9492(2008)02-0016-02 1引言 传统的设计优化一般主要受到某一个性能或学科的影 响,因此造成整体设计优化的结果不理想,甚至互相矛盾, 这就使设计优化必然走向系统和总体的设计优化。随着计 算技术的发展,人们开始尝试将多学科的设计综合在一起, 进行多学科协调优化。事实上,在汽车、船舶等制造领域, 早已提出了基于全生命周期的产品开发策略。类似的方法 [] 1 应用在飞行器设计领域,称为多学科优化设计 。多学科 设 计 优 化 (MultidisciplinaryDesignOptimization, 简 称 MDO)是一种通过充分探索和利用工程系统中相互作用的 [, ] 协同机制来设计复杂系统和子系统的方法论 2 3。其主要 思想是在复杂系统设计的整个过程中利用分布式计算机网 络技术来集成各个学科 (子系统)的知识,应用有效的设 计优化策略组织和管理设计过程。其目的是通过充分利用 , 各个学科 (子系统)之间的相互作用所产生的协同效应, 获得系统的整体最优解,通过实现并行设计,来缩短设计 图1 三学科耦合分析模型 [] 4 周期,从而使研制出的产品更具有竞争力 。 的 等,其中 占 左右的市场份额 世纪 年代末, 提出了复杂耦合系统全局 NASA FIDO iSIGHT 51% 20 80 Sobieski [] 7。 , 提出了多学科优化的模型,并 敏度方程分析方法和并行子空间优化方法,为多学科设计 R.V.Tappeta J.E.Renaud [] 优化的理论研究奠定了基础 5 ; 世纪 年代初, 对模型做了详尽的解析。 20 90 [] 6 目前,国内外学者的研究局限于某个具体的专业领 和 给出了 的模型 ,从此国际上形 Balling Sobieski MDO 成了MDO的研究热潮,并且从理论研究不断向工程应用 域,只能实现