基于6 Sigma理論的穩(wěn)健優(yōu)化策略研究.pdf

1、隨著工程實(shí)際問(wèn)題的日益復(fù)雜化，對(duì)產(chǎn)品可靠性的標(biāo)準(zhǔn)及抗干擾能力的要求也不斷提高。在分析國(guó)內(nèi)外可靠性研究現(xiàn)狀與容差模型的基礎(chǔ)上，針對(duì)機(jī)械常規(guī)優(yōu)化模型與可靠性概率優(yōu)化模型難以找到理想的穩(wěn)健解的問(wèn)題，引入6 Sigma設(shè)計(jì)思想，結(jié)合智能技術(shù)對(duì)6 Sigma穩(wěn)健理論運(yùn)用到機(jī)械零部件優(yōu)化領(lǐng)域進(jìn)行研究。本文針對(duì)單目標(biāo)穩(wěn)健策略與符合多目標(biāo)特征的穩(wěn)健策略進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，主要內(nèi)容如下：
　　(1)針對(duì)機(jī)械產(chǎn)品在實(shí)際生產(chǎn)制造中可能會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)的問(wèn)題，在

2、分析確定性優(yōu)化、可靠性概率優(yōu)化模型的基礎(chǔ)上，提出了一種考慮不確定因素影響的6 Sigma可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法，通過(guò)把波動(dòng)因素對(duì)質(zhì)量特性的影響進(jìn)行數(shù)學(xué)量化，相應(yīng)建立了基于智能算法并用以解決單目標(biāo)與多目標(biāo)問(wèn)題的穩(wěn)健優(yōu)化模型及具體的實(shí)施流程。
　　(2)針對(duì)機(jī)械零部件的單目標(biāo)穩(wěn)健優(yōu)化問(wèn)題，分別選取圓柱型彈簧與斜齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)作為試驗(yàn)算例。
　　①優(yōu)化圓柱型彈簧的算例旨在改良參數(shù)，首先對(duì)常規(guī)優(yōu)化所得到的設(shè)計(jì)變量施加相應(yīng)的變差進(jìn)行可靠性分

3、析，針對(duì)分析結(jié)果判斷是否進(jìn)行穩(wěn)健設(shè)計(jì)。鑒于常規(guī)優(yōu)化解存在約束條件邊界化的特征，以常規(guī)優(yōu)化模型為基礎(chǔ)添加6 Sigma穩(wěn)健約束條件，利用ISIGHT仿真平臺(tái)建立6 Sigma穩(wěn)健模型進(jìn)行求解。通過(guò)對(duì)比穩(wěn)健設(shè)計(jì)前后的目標(biāo)值與可靠度來(lái)驗(yàn)證此方法的可行性。②斜齒輪算例目的在于設(shè)計(jì)參數(shù)，以體積最小為優(yōu)化目標(biāo)，首先建立斜齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)化常規(guī)優(yōu)化模型，添加6 Sigma穩(wěn)健約束條件，利用ISIGHT仿真平臺(tái)實(shí)例化模型進(jìn)行求解。
　　(3)針

4、對(duì)機(jī)械零部件的多目標(biāo)穩(wěn)健優(yōu)化問(wèn)題，以斜齒輪系統(tǒng)體積的單目標(biāo)算例為基礎(chǔ)增加傳動(dòng)性能作為第二優(yōu)化目標(biāo)?；赑areto解集的思想利用MOPSO算法與NSGA-Ⅱ算法對(duì)多目標(biāo)問(wèn)題進(jìn)行全局搜索，并運(yùn)用ISIGHT仿真軟件中EDM后處理模塊，得到Pareto穩(wěn)健最優(yōu)解。通過(guò)對(duì)不同算法所得結(jié)果的橫向?qū)Ρ扰c單目標(biāo)與多目標(biāo)的縱向?qū)Ρ龋瑏?lái)驗(yàn)證模型的可行性。
　　本文將所建立的基于6 Sigma理論的穩(wěn)健模型運(yùn)用到機(jī)械零部件的單目標(biāo)與多目標(biāo)問(wèn)題中，設(shè)