面向復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)動力學(xué)優(yōu)化的近似模型研究.pdf

1、針對復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)動力學(xué)優(yōu)化耗費(fèi)機(jī)時過多的問題，以車載炮炮口擾動為優(yōu)化目標(biāo)，車載炮總體結(jié)構(gòu)參數(shù)為設(shè)計變量，建立了車載炮有限元動力學(xué)模型，研究樣本點(diǎn)的抽取方法，探索并綜合比較多種近似模型的建模方法與預(yù)測精度，采用近似模型與遺傳算法相結(jié)合的方法，優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)，優(yōu)化效果較好，為復(fù)雜非線性機(jī)械結(jié)構(gòu)的動力學(xué)分析、近似模型建模和優(yōu)化設(shè)計提供了參考與指導(dǎo)。
　　建立了車載炮精細(xì)網(wǎng)格模型，研究了車載炮各部分之間的連接關(guān)系，探討了車載炮發(fā)射過程中邊界

2、條件與載荷的建模，在此基礎(chǔ)上建立了車載炮上裝部分非線性有限元動力學(xué)模型。
　　研究對比了引入三種優(yōu)化準(zhǔn)則的最優(yōu)拉丁超立方試驗(yàn)設(shè)計方法;提出了考慮訓(xùn)練樣本點(diǎn)與測試樣本點(diǎn)之間距離的遺傳拉丁超立方試驗(yàn)設(shè)計方法。抽取訓(xùn)練樣本與測試樣本，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了車載炮有限元動力學(xué)分析，獲得了相應(yīng)車載炮炮口擾動。
　　分別研究了多項(xiàng)式響應(yīng)面方法、Kriging方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法、支持向量機(jī)方法等近似模型技術(shù)的建模方法，參數(shù)選取方法，及參數(shù)的選

3、取對近似模型預(yù)測精度的影響。提出了使用10-fold交叉驗(yàn)證法與遺傳算法相結(jié)合的方法來優(yōu)化模型參數(shù)，有效提高了近似模型的泛化能力。在綜合考慮建模復(fù)雜程度和模型預(yù)測精度的基礎(chǔ)上，選擇最優(yōu)的近似方法建立近似模型。
　　提出了采用近似模型與遺傳算法相結(jié)合的方法進(jìn)行車載炮結(jié)構(gòu)動力學(xué)優(yōu)化。在所建立近似模型的基礎(chǔ)上，構(gòu)造了炮口擾動優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，采用遺傳算法對目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解，實(shí)現(xiàn)了車載炮總體結(jié)構(gòu)參數(shù)的動力學(xué)優(yōu)化。優(yōu)化結(jié)果表明近似模型與遺傳算法