[發(fā)明專利]管路優(yōu)化設(shè)計方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810068609.0
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108319769A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周長聰;岳珠峰;張政;劉付超;王文選;唐成虎
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京律智知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11438
• 代理人: 闞梓瑄

1.一種管路優(yōu)化設(shè)計方法，管路上設(shè)置有多個支撐約束組件，每一所述支撐約束組件形成一個節(jié)點，其特征在于，所述優(yōu)化設(shè)計方法包括：

建立所述管路的非概率全局中值靈敏度指標以及非概率全局離差靈敏度指標；

將多個所述支撐約束組件的彈簧剛度作為輸入變量，并代入所述非概率全局中值靈敏度指標以及所述非概率全局離差靈敏度指標；

在預(yù)設(shè)條件下，選擇所述非概率全局中值靈敏度指標的輸出值以及所述非概率全局離差靈敏度指標的輸出值均小于所述設(shè)定值的節(jié)點為目標節(jié)點群；

在所述目標節(jié)點群位置省略設(shè)置所述支撐約束組件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管路優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)條件包括：輸出響應(yīng)為所述節(jié)點的最大應(yīng)力響應(yīng)、輸出響應(yīng)為所述節(jié)點的最大位移響應(yīng)、輸出響應(yīng)為一階固有頻率中的一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的管路優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，在預(yù)設(shè)條件下，選擇所述非概率全局中值靈敏度指標的輸出值以及所述非概率全局離差靈敏度指標的輸出值均小于所述設(shè)定值的節(jié)點為目標節(jié)點群，包括：

如果輸出響應(yīng)為所述節(jié)點的最大應(yīng)力響應(yīng)，則選擇所述非概率全局中值靈敏度指標的輸出值以及所述非概率全局離差靈敏度指標的輸出值均小于第一設(shè)定值的所述節(jié)點為第一預(yù)選節(jié)點群；

如果輸出響應(yīng)為所述節(jié)點的最大位移響應(yīng)，則選擇所述非概率全局中值靈敏度指標的輸出值以及所述非概率全局離差靈敏度指標的輸出值均小于第二設(shè)定值的所述節(jié)點為第二預(yù)選節(jié)點群；

如果輸出響應(yīng)為一階固有頻率，則選擇所述非概率全局中值靈敏度指標的輸出值以及所述非概率全局離差靈敏度指標的輸出值均小于第三設(shè)定值的所述節(jié)點為第三預(yù)選節(jié)點群；

選擇所述第一預(yù)選節(jié)點群、所述第二預(yù)選節(jié)點群以及所述第三預(yù)選節(jié)點群中均有的所述節(jié)點為所述目標節(jié)點群。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管路優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，建立所述管路的非概率全局中值靈敏度指標以及非概率全局離差靈敏度指標，包括：

根據(jù)所述管路的失效準則確定所述管路的極限狀態(tài)函數(shù)為：

M＝g(x)＝g(x₁,x₂,…,x_n)，

其中，x_i(i＝1,2,…,n)為所述輸入變量，且為區(qū)間變量

式中，為區(qū)間變量x_i的上界，為區(qū)間變量x_i的下界；

根據(jù)所述極限狀態(tài)函數(shù)建立所述管路的非概率可靠度指標為：

η_M＝M^c/M^r，

式中，M^c為所述極限狀態(tài)函數(shù)的中值，M^r為所述極限狀態(tài)函數(shù)的離差；

根據(jù)所述非概率可靠度指標建立所述管路的所述非概率全局中值靈敏度指標為：

其中，

根據(jù)所述非概率可靠度指標建立所述管路的所述非概率全局離差靈敏度指標為：

其中，

式中，為條件非概率可靠性指標的上界，為條件非概率可靠性指標的下界。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管路優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，在所述目標節(jié)點群位置省略設(shè)置所述支撐約束組件之后，所述優(yōu)化設(shè)計方法還包括：

對剩余的所述支撐約束組件的位置進行優(yōu)化設(shè)計。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的管路優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，對剩余的所述支撐約束組件的位置進行優(yōu)化設(shè)計，包括：

根據(jù)施加于所述管路的隨機激勵，建立所述管路的總動強度可靠性公式；

將所述總動強度可靠性公式作為約束條件建立所述管路的非概率可靠性優(yōu)化模型，通過所述非概率可靠性優(yōu)化模型對所述管路上的所述支撐約束組件的位置進行優(yōu)化設(shè)計。