考虑有界不确定性的结构优化问题的可解性列式与收敛算法

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    91130025
  • 项目类别：
    重大研究计划
  • 资助金额：
    70.0万
  • 负责人：
    亢战
  • 依托单位：
    大连理工大学
  • 学科分类：
    A0806.材料和结构的优化设计、制造与可靠性
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

考虑参数与荷载不确定性的结构优化理论与算法是计算力学当前的重要前沿方向之一。本项目对蕴含多源有界不确定性的结构优化问题中的概率/非概率混合建模理论、具有良好可解性的优化列式与嵌套规划问题收敛性算法开展研究。针对难以进行精确概率描述的多源相关的有界不确定性进行凸集/概率模型混合描述，考虑定量表征结构安全裕度的客观性度量，提出不确定性优化模型；结合典型问题的特定数学、力学特征，建立能够实现极限状态分析问题全局寻优的凸规划（包括半定规划SDP）列式并研究其解的性态；研究该模型中嵌套规划及Min－max问题的正则化处理，基于极限状态函数序列线性化近似提出单层化列式及收敛性数值方法。基于结构性能界限问题的驻值摄动分析，提出不确定性约束函数参数灵敏度的计算方法，从而实现数学规划问题的有效求解。研究工作预计在采用多源不确定性非概率模型的结构优化方面取得进展，充实和发展不确定性结构优化理论与方法。

结项摘要

考虑参数与荷载不确定性的结构优化理论与算法是计算力学当前的重要前沿方向之一。本课题对蕴含多源有界不确定性的结构优化问题中的建模理论、具有良好可解性的优化列式与双层嵌套规划问题的收敛性算法等开展研究。研究工作在基于凸集模型的结构系统有界不确定性的数学建模及优化列式、基于椭球凸模型的不确定性结构鲁棒性拓扑优化模型与求解算法、动态激励下主动与被动控制结构的拓扑优化方法、高质量边界描述的拓扑优化方法等方面取得创新性成果。.获资助以来，发表标注资助号期刊论文20篇，其中，SCI收录13篇。在国际和国内学术会议做大会特邀报告4次(国际会议2次，国内会议大会报告2次)。部分成果获2013年教育部自然科学奖（高等学校科学研究优秀成果自然科学）一等奖（第一完成人）。获2014年杰出青年科学基金资助。

项目成果

期刊论文数量（24）
专著数量（0）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（8）
专利数量（0）
A topology optimization method for geometrically nonlinear structures with meshless analysis and independent density field interpolation
一种基于无网格分析和独立密度场插值的几何非线性结构拓扑优化方法
  • DOI：
    10.1007/s00466-014-1011-7
  • 发表时间：
    2014-09
  • 期刊：
    Computational Mechanics
  • 影响因子：
    4.1
  • 作者：
    He Qizhi（研究生）;Kang Zhan;Wang Yiqiang
  • 通讯作者：
    Wang Yiqiang
A multi-material level set-based topology and shape optimization method
一种基于多材料水平集的拓扑和形状优化方法
  • DOI：
    10.1016/j.cma.2014.11.002
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering
  • 影响因子：
    7.2
  • 作者：
    Yiqian Wang（博士生）;Zhen Luo;亢战;Nong Zhang
  • 通讯作者：
    Nong Zhang
Adaptive topology optimization with independent error control for separated displacement and density fields
具有独立误差控制的自适应拓扑优化，用于分离的位移场和密度场
  • DOI：
    10.1016/j.compstruc.2014.01.008
  • 发表时间：
    2014-04
  • 期刊：
    Computers & Structures
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Wang, Yiqiang;Kang, Zhan;He, Qizhi
  • 通讯作者：
    He, Qizhi
Topological shape optimization of microstructural metamaterials using a level set method
使用水平集方法优化微结构超材料的拓扑形状
  • DOI：
    10.1016/j.commatsci.2014.02.006
  • 发表时间：
    2014-05
  • 期刊：
    Computational Materials Science
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    Wang, Yiqiang;Luo, Zhen;Zhang, Nong;Kang, Zhan
  • 通讯作者：
    Kang, Zhan
Vibration suppression using integrated topology optimization of host structures and damping layers
使用主体结构和阻尼层的集成拓扑优化来抑制振动
  • DOI：
    10.1177/1077546314528368
  • 发表时间：
    2016-01
  • 期刊：
    Journal of Vibration and Control (DOI: 10.1177/1077546314528368)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhang Xiaopeng（博士生）;Kang Zhan
  • 通讯作者：
    Kang Zhan

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其他文献

桁架结构非概率可靠性拓扑优化
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  • 通讯作者：
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  • 期刊：
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  • 通讯作者：
    亢战
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  • 期刊：
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    马晶;赵明宣;王浩淼;刘湃;亢战
  • 通讯作者：
    亢战
计算结构可靠度指标的修正迭代算法
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 作者：
    罗阳军;亢战
  • 通讯作者：
    亢战

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相似海外基金

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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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