基于多学科优化的可靠性与性能一体化设计研究

为了实现通用质量特性与性能特性设计工作的有机融合,解决传统设计方式中可靠性设计游离于性能特性设计之外的“两张皮”问题,提升装备研制质量,奠定一体化设计基础。提出了一种基于多学科优化的可靠性与性能特性一体化设计方法。以航空燃油电动泵为研究对象,应用基于多学科优化的可靠性与性能特性一体化设计方法,分析了系统的性能特性设计要求、主要故障模式及主要影响因素,并据此确定了主要优化设计变量,将可靠性作为学科参与到性能特性的设计过程当中。基于协同优化策略,采用序列二次规划算法求出了该型航空燃油电动泵优化解,通过优化结果与初始设计方案的对比分析,在性能、重量、可靠性学科三方面均得到了显著的优化效果,验证了设计方法的有效性。