项目负责人:周奇
Email:qizhou@hust.edu.cn
项目执行期:2019/01-2021/12
依托单位:华中科技大学
项目批准号:51805179
项目简介
重大装备稳健性优化设计过程中，结构、流体、热和振动等数值仿真分析成为关键性能评估不可或缺的手段。高精度的仿真带来了高耗时的成本，近似模型的引入为这类问题的求解带来了解决途径，但如何有效平衡计算精度与求解效率的关系是一个全新的挑战。本项目充分考虑不确定性因素的影响，将变可信度近似建模方法与稳健性设计优化理论结合，建立了基于多输入多输出变可信度近似模型的稳健性优化设计方法。在此基础上，开发算法原型软件并以航天/航海装备/构件为对象，开展关键技术应用验证。本项目的研究丰富和发展了稳健性设计优化理论与方法，推动了装备稳健性优化设计向更实用方向发展。
主要研究进展及创新点
1. 针对多输入多输出场景下的变可信度建模方法，提出了变可信度多输出高斯过程模型，可充分利用多输出之间的潜在相关性进一步提升近似模型的预测精度；
2. 提出了混合不确定性下考虑区间可缩减的多目标稳健性设计优化方法，可有效处理含有概率和区间不确定性的多目标稳健性设计优化问题；
3. 提出了基于分段式保守变可信度近似模型的稳健性设计优化方法，克服了忽略变可信度近似模型不确定性的稳健性设计优化方法不能保证设计方案稳健性的弊端；
4. 开发了基于近似模型的稳健性优化设计专用软件，并以航天/航海典型装备/构件为对象，验证了提出的理论、关键技术及指标。
图1 本项目研究进展
图2 本项目开发的软件平台
项目取得的主要研究成果
1. 在领域知名刊物发表SCI论文20余篇（第一标注）, 含ESI高被引论文2篇、《机械工程学报》封面论文1篇；出版中英文专著各1部；授权发明专利2项、软件著作权3项；
2. 入选首批国防创新“引领基金”、中国科学技术协会“第六届青年人才托举工程”、湖北省教育厅重大人才工程；
3. 指导博士研究生1名，硕士研究生6名；
4. 与帝国理工、佐治亚理工、根特大学学者开展国际合作，共同发表SCI论文5篇。
团队介绍
研究团队由中国工程院院士邵新宇教授领衔。近年来，团队成员主持基金委创新群体项目（获3进6、6进9滚动支持）、国家973计划项目、国家重点研发计划项目、基金委中英国际合作项目等多项国家级项目，荣获多项省部级和国家级奖项，包括2015年国家科技进步一等奖、2011年国家科技进步二等奖、2014年中国机械工业科学技术一等奖、2014年湖北省科技进步特等奖等。
责任编辑：李 娜
责任校对：金 程
审 核：张 强
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