多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化方法及其應(yīng)用研究.pdf

1、隨著高科技領(lǐng)域的廣泛延伸，針對(duì)某一復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)常常伴隨著多門(mén)學(xué)科的介入，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法以學(xué)科為基礎(chǔ)把產(chǎn)品劃分為不同的子系統(tǒng)，由不同的部門(mén)完成子系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，再經(jīng)過(guò)各子系統(tǒng)之間的協(xié)商與妥協(xié)來(lái)完成整成品的開(kāi)發(fā)工作。由于設(shè)計(jì)人員在尋求本學(xué)科子系統(tǒng)最優(yōu)解的時(shí)候，很少考慮不同學(xué)科之間的相互影響的問(wèn)題，按照這種設(shè)計(jì)模式得到的結(jié)果往往只是局部最優(yōu)，而非全局最優(yōu)。在大型化和復(fù)雜化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式難以滿足人們的設(shè)計(jì)要求，需要發(fā)展一種

2、高效的適合于復(fù)雜工程系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法。 多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法基礎(chǔ)上的一個(gè)重要的質(zhì)的發(fā)展。它是設(shè)計(jì)方法，傳統(tǒng)的產(chǎn)品機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)、過(guò)程設(shè)計(jì)知識(shí)、現(xiàn)代信息技術(shù)的交叉集成的大系統(tǒng)方法，能夠適應(yīng)更大規(guī)模的工程產(chǎn)品的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、發(fā)展的需要。多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化方法通過(guò)充分利用各個(gè)學(xué)科之間的相互作用所產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)，并行計(jì)算并采用高精度的分析模型進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，對(duì)發(fā)展武器裝備、汽車(chē)、摩托車(chē)、數(shù)控機(jī)床等復(fù)雜工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)是技術(shù)理論與方法上的制

3、高點(diǎn)之一，幾乎可以說(shuō)，是代表了一個(gè)國(guó)家掌握產(chǎn)品創(chuàng)新的核心能力之一，因而具有基礎(chǔ)性、前沿性、工程實(shí)用性。開(kāi)展對(duì)多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的研究具對(duì)于提升我國(guó)整體科技水平具有重要意義。 本課題來(lái)源于廣東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)06029824)。本文首先介紹了多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化研究的背景和意義及國(guó)內(nèi)外的研究發(fā)展現(xiàn)狀，概述了多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化的含義和特點(diǎn)以及MDO的主要研究?jī)?nèi)容。然后比較研究了各種優(yōu)化算法以及幾種多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范