1、對于不確定性環(huán)境下的工程產品設計,必須保證產品的可靠性和安全性,特別是具有很高耦合度的多學科設計優(yōu)化(MultidisciplinaryDesignOptimization,MDO)問題。參數不確定性從認知角度被分為隨機不確定性和模糊不確定性,一般的可靠性多學科優(yōu)化(ReliabilitybasedMultidisciplinaryDesignOptimization,RBMDO)在只考慮隨機不確定性的環(huán)境下能夠很好的解決UMDO問題,

2、但是在大多實際多學科系統(tǒng)的設計過程中,模糊和隨機不確定性同時存在,而目前對考慮模糊不確定性的可靠性多學科設計優(yōu)化研究還很少。另外,隨著產品復雜性的增加,學科間的關系越來越復雜,這些耦合關系使得不確定性因素在學科之間交叉?zhèn)鞑?大大增加了不確定性分析的難度和計算量。如何高效率地進行不確定性多學科設計優(yōu)化,更有效地執(zhí)行UMDO流程,也是一個亟待解決的問題。
　　本文在同時考慮隨機不確定性和模糊不確定性的情況下,建立了模糊隨機不確定性多學

3、科設計優(yōu)化(FuzzyRandomUncertaintybasedMultidisciplinaryDesignOptimization,FRMDO)的模型。基于模糊隨機變量理論和λ水平截集法,FRMDO問題可以轉化為在給定最優(yōu)截集水平λ處的RBMDO問題,這一模型可用于解決同時受模糊性和隨機性因素影響或者只受其中一種不確定性因素影響的多學科設計優(yōu)化問題。
　　為了降低不確定性優(yōu)化的計算復雜性,本文提出了采用序貫優(yōu)化與可靠性分析(

4、SequentialOptimizationandReliabilityAssessment,SORA)策略解決模糊隨機不確定性多學科設計優(yōu)化問題的FRMDO-SORA方法。此方法可將不確定性分析過程和設計優(yōu)化過程分離開,使傳統(tǒng)的嵌套式雙循環(huán)結構轉化為順序執(zhí)行的單循環(huán)結構,顯著降低計算量。同時,本文研究了分別與單級MDO方法和多級MDO方法相結合的FRMDO-SORA方法計算框架和具體流程,拓展了FRMDO-SORA方法的使用范圍。經實