以可靠度為基礎的系統最佳化之研究
學年 95
學期 1
出版（發表）日期 2007-01-01
作品名稱 以可靠度為基礎的系統最佳化之研究
作品名稱（其他語言） Investigations of Reliability-Based Design Multidisciplinary Optimization (RBMDO)
著者 廖國偉
單位 淡江大學土木工程學系
描述 計畫編號：NSC96-2221-E032-023-MY3 研究期間：200708~200807 研究經費：389,000
委託單位 行政院國家科學委員會
摘要 多元系統(Multidisciplinary system)常見於工程的實際問題。在實務設計或最佳化的過程中，納入設計參數的不確定性(uncertainty)，已成為優質工程設計(Quality engineering)的趨勢。至今，多元系統的最佳化(Multidisciplinary design optimization, MDO)及以可靠度為基礎的最佳化(Reliability-based design optimization, RBDO)，已有許多研究成果發表於文獻中。然而，現今的研究較少著墨於以可靠度為基礎的多元系統的最佳化(Reliability-based multidisciplinary design optimization, RBMDO)；基於此類問題最接近實際的工程應用，因此具有高度的研究價值，故為本計畫之研究主題。 RBMDO在本質上是一個三個疊層的分析(tri-level)；最外層為肯定(deterministic)的最佳化分析，中間層為可靠度分析(reliability analysis)，而最內層為多元系統的系統分析(system analysis)。由此可見，RBMDO 是一個相當複雜且費時的計算。為減輕計算上的負擔，本計畫將研究並提出另一種分析的分法(algorithm)：藉由一系列(sequential)的分析取代原有的三個疊層的分析。其概略的觀念為: 1.利用逆可靠度分析(inverse reliability analysis)的結果，去除原問題(RBMDO)中最佳化與可靠度分析之間的結合關係(coupled)。 2.運用Analytical Target Cascading (ATC)的技術將多元系統的系統分析轉變為多個單一系統的分析。如此，原本的三個疊層的分析，將轉為一個接一個的單一分析(最佳化、可靠度或單一系統的分析)；因而減輕原本大量的繁重計算。 在所建議的方法中，有幾個關鍵點，需更多的研究加以驗證或開發；1.許多研究顯示，去除RBDO中最佳化與可靠度分析之間的結合關係，仍有很大的改善空間(執行期間：第一年)。2.多元系統的逆可靠度分析，目前沒有已發展完整的理論可供使用(執行期間：第二年)。3. 結合逆可靠分析與ATC的概念並應用於多元系統，仍有待研究(執行期間：第三年)。基於上述三點中，均存有眾多可供研究的議題；是以提出一個為期三年的研究計畫，循序漸進地，每年執行其中的一個主題。最終，整合為一完整的RBMDO的綜合研究。
關鍵字 不確定性(uncertainty);多元系統的最佳化(MDO);可靠度為基礎的最佳化(RBDO);可靠度為基礎的多元系統的最佳化(RBMDO)
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