[发明专利]一种航空管接头密封性能多目标优化方法

权利要求书

1.一种航空管接头密封性能多目标优化方法，其特征在于，所述方法包括：

建立管接头密封性能多目标优化代理模型，所述多目标优化代理模型包括：初始设计变量、设计变量的设计空间、目标函数及其区间范围；

在所述设计空间中采用最优拉丁超方设计方法生成预设数量的初始样本点，并将所述初始样本点及其响应值保存到数据样本库中；

根据各个目标函数的区间范围为每个所述目标函数设置偏好区间值；

根据物理规划法对所述偏好区间值进行曲线拟合，得到所述偏好区间值对应的偏好函数；

将所述目标函数的初始函数值带入所述偏好函数中求得相应的偏好函数值，计算目标函数的综合偏好值；

提取数据样本据中所有的初始样本点及其对应的综合偏好值构建关于目标函数综合偏好值Kriging代理模型；

将所述Kriging代理模型作为适应度函数，利用遗传算法对经过物理规划法处理的目标函数进行全局寻优获得航空管接头密封性能多目标优化设计的最优解。

2.根据权利要求1所述的航空管接头密封性能多目标优化方法，其特征在于，所述建立管接头密封性能多目标优化代理模型，包括：

针对会导致管接头密封性能发生变化的影响因素，确定初始设计变量,以及设计变量的设计空间；

确定目标函数 及其区间范围，设置初始样本点数量和新增验证样本；所述初始样本点数量其中n为设计变量的个数。

3.根据权利要求2所述的航空管接头密封性能多目标优化方法，其特征在于，所述在所述设计空间中采用最优拉丁超方设计方法生成预设数量的初始样本点，并将所述初始样本点及其响应值保存到数据样本库中，包括：

对初始样本点进行归一化，利用公式 对样本点各设计变量的取值转到一个统一的区间上，其中，为样本点归一化后的取值，l=1,2,…,N₀，k=1,2,3,…，n,x_k,min=min( )为所有样本点在l维设计变量上的最小值；d_k=max( )-min( )为第k维设计变量上样本点之间的最大距离；

在设计空间M₀中，在各自设计变量的最大值和最小值范围内利用最优拉丁超方均匀采样N₀个设计样本点。

4.根据权利要求3所述的航空管接头密封性能多目标优化方法，其特征在于，所述根据各个目标函数的区间范围为每个所述目标函数设置偏好区间值，包括：

若目标函数偏好类型为软偏好越大越好，则根据各个目标函数f_i(x)的取值范围，将该范围均匀分成四份，均值为，

其中， ，,,t=2,3,4,5,f_t为偏好区间值；

或者，

若目标函数偏好类型为软偏好越小越好，则根据各个目标函数f_i(x)的取值范围，将该范围均匀分成四份，,, ,t=2,3,4,5。

5.根据权利要求4所述的航空管接头密封性能多目标优化方法，其特征在于，所述根据物理规划法对所述偏好区间值进行曲线拟合，得到所述偏好区间值对应的偏好函数，包括：

针对目标函数设置好偏好类型，并设置偏好区间值f₁对应偏好函数值F₁；

确定偏好函数中每个区域处F_t的差值 ，其中 ， ，2≤t≤5，β＞1，β为凸性参数，n_sc为目标偏好函数的个数；

求解每个偏好区间值f_t对应的偏好函数值F_t，其中 ， ,2≤t≤5；

计算偏好区间值之间的距离 ， ,2≤t≤5；

选择偏好曲线的类型，确定横纵坐标间的线性关系，获得偏好函数。