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A constraints-shifting sequential method for reliability-based design optimization of engineering structures
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DOI：10.1007/s00158-026-04405-8.png)
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摘要
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基于可靠性的设计优化(RBDO)在工程应用中仍具挑战性，因其计算成本过高。本文提出一种约束平移序列方法(CSS)，用于高效解耦RBDO为一系列可靠性评估与优化过程。在CSS中，约束条件通过迭代平移以相应平移向量缩减可行域。平移向量的计算避免了逆最可能点(MPP)求解过程，因其直接由实际极限状态函数(LSFs)附近的样本及输入随机变量的标准差确定。每个循环中，遗传算法(GA)用于在缩减可行域内搜索最优解，并在当前最优解处估计概率约束的失效概率。平移操作对未满足的概率约束进行迭代操作，直至所有约束满足且获得RBDO解。为减轻计算负担，采用多项式混沌展开(PCE)近似目标函数与LSFs。开发局部变异函数(LVF)以精炼LSFs的PCE模型，而目标函数的PCE模型由历史最优解更新。通过四个不同复杂度的算例验证CSS性能，包括高维问题与实际工程应用，并与现有RBDO方法对比其精度与计算效率。
Keyword:
Reliability-based design optimization
Constraints-shifting
Sequential scheme
Adaptive PCE
Genetic algorithm
期刊
IF:
4
论文数:
4.9K
被引数:
1.7W
机构
引用论文
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