基于kriging的汽轮机基础稳健优化

论文摘要

随着我国工业发展的速度越来越快,为之提供动力支持的大规模汽轮发电机也处于高速的发展中,为了使得大规模汽轮发电机机组安全,高效,稳定的运行,承载机组的基础结构的动力特性一定要符合相关的要求,而这种承载大规模发电机的基础结构的设计不仅要考虑其对于发电机运行的保障,而且还要考虑其建造成本,因此,对其结构的研究成为了当前我们迫切需要解决的问题。对于汽轮发电机机组的基础优化问题,不仅要单纯的对其设计变量进行优化,而且也要考虑到设计变量发生微小变化的时候对于基础整体的结构的影响,在一些结构中,这种变化的影响是非常大的,严重的时候甚至会对整体结构的安全运行构成威胁,因此,对于这种由于外部因素的波动产生的对于产品质量特性的变化的因素应该在优化设计的过程中被考虑到。本文以基于kriging理论所构建的双层代理模型为基础,以汽轮发电机机组基础的梁截面积为设计变量,以国家对于大型框架式结构的动力响应规定为约束,建立了汽轮机发电机组基础框架结构的稳健设计模型,并通过与一般优化方法得到的优化方法相对比,证明了对于汽轮机基础的稳健设计优化模型是可行的,具有一定的工程应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 汽轮机基础研究背景
• 1.2 kriging的研究背景
• 1.3 结构优化设计的背景
• 1.4 稳健优化设计的研究背景
• 1.5 本文的主要研究工作
• 2 kriging的基本理论及其应用
• 2.1 kriging模型的数学表达形式
• 2.2 kriging方法中的参数估计方法
• 2.2.1 最大似然估计法
• 2.2.2 交叉验证法
• 2.3 基于kriging基本理论的代理模型
• 2.4 抽样方法
• 2.4.1 拉丁超立方方法的研究背景
• 2.4.2 拉丁超立方取样方法的基本理论
• 2.4.3 网格取样方法
• 2.4.4 最大化均方差取样方法
• 3 稳健优化设计
• 3.1 稳健优化设计的基本介绍
• 3.2 产品质量特性及分类
• 3.3 稳健优化问题的目标函数和约束函数
• 3.3.1 目标函数的稳健性形式
• 3.3.2 约束函数的稳健性形式
• 3.4 稳健设计的表达模型
• 3.5 稳健优化问题的基本理论框架
• 4 汽轮机基础稳健优化设计
• 4.1 问题的研究背景
• 4.2 汽轮机基础结构的简化形式
• 4.3 汽轮机基础的稳健优化设计模型
• 4.4 优化的具体步骤
• 4.5 汽轮机基础稳健设计算例
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢