概率及非概率不确定性条件下结构鲁棒设计方法

提出了在概率不确定性和非概率不确定性同时存在时的约束函数鲁棒性和目标函数鲁棒性的实现策略及结构鲁棒设计方法。将传统优化设计问题的约束条件改造成为能同时反映两类不确定性量波动变化影响的约束条件,以实现约束函数的鲁棒性;在传统优化设计问题目标函数中增加若干个关于目标函数灵敏度的新目标函数,构成一个多目标函数设计问题,以实现目标函数的鲁棒性。所提方法应用于一个10杆桁架结构设计,采用宽容排序法求解。计算结果表明,在相同的结构总质量限制条件下,目标函数鲁棒性程度随着变量不确定性程度的增加而降低;在相同的变量不确定性程度条件下,增加结构总质量能提高目标函数鲁棒性的程度。

基于概率和非概率混合模型的结构鲁棒设计方法

讨论了同时存在概率不确定性量和非概率不确定性量时可行鲁棒性和目标函数鲁棒性的实现策略,提出了基于概率和非概率混合模型的结构鲁棒设计方法。基本做法是首先视非概率型不确定性量为参变量,按照传统概率统计的方法计算约束函数和目标函数的均值和标准方差,然后再考虑非概率型不确定性量的波动变化对约束函数和目标函数统计特征量的影响,以修正常规可行鲁棒性和目标函数鲁棒性的数学模型。所提方法应用于一个10杆桁架结构的最轻质量设计和节点位移鲁棒设计,获得了对不确定性量波动变化不敏感的设计方案。