一种用于结构优化的基于近似海森矩阵的多点近似方法
技术特征：
1.一种用于结构优化的基于近似海森矩阵的多点近似方法，其特征在于：包括步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种用于结构优化的基于近似海森矩阵的多点近似方法，其特征在于：在步骤2中，静力分析指的是计算航天器结构在静载荷作用下的应力、应变和位移，求解的有限元基本方程是：
3.根据权利要求1所述的一种用于结构优化的基于近似海森矩阵的多点近似方法，其特征在于：在步骤3中，关于连续变量的航天器结构优化原始问题的数学描述为：
4.根据权利要求1所述的一种用于结构优化的基于近似海森矩阵的多点近似方法，其特征在于：在步骤4中，采用多点逼近函数，并选取中间变量建立原优化问题的序列显式近似问题；第p次迭代的近似问题表述如下：
5.根据权利要求4所述的一种用于结构优化的基于近似海森矩阵的多点近似方法，其特征在于：利用已知点的累积信息，建立如下关于变量x的包含二阶导数信息的近似函数：
6.根据权利要求5所述的一种用于结构优化的基于近似海森矩阵的多点近似方法，其特征在于：rt是控制近似函数非线性程度的自适应参数，通过求解如下最小二乘问题获得：
7.根据权利要求1所述的一种用于结构优化的基于近似海森矩阵的多点近似方法，其特征在于：在步骤5中，利用拟牛顿法估算多点近似函数的海森矩阵；
8.根据权利要求1所述的一种用于结构优化的基于近似海森矩阵的多点近似方法，其特征在于：在步骤6中，利用基于欧氏距离的邻域选点策略选取已知点；
9.根据权利要求8所述的一种用于结构优化的基于近似海森矩阵的多点近似方法，其特征在于：对于涉及3维及更高维设计变量的优化问题，选取已知点的方法为：h≤hmax时，按照顺序依次增加所要选取的已知点；h≥hmax时，步骤如下：
10.根据权利要求1所述的一种用于结构优化的基于近似海森矩阵的多点近似方法，其特征在于：在步骤7中，在patran中完成结构有限元的初始建模，通过递交bdf文件的方式调用nastran进行分析；matlab中建立主程序，包括收敛性判别、近似函数的建立、优化器寻优、优化结果可视化模块；另外，还需要外部文件存储迭代结果；下面给出程序系统中一些核心的命令或者函数，并且详细说明了输入、输出和调用关系；
技术总结
本发明提出一种用于结构优化的基于近似海森矩阵的多点近似方法，包括：步骤1：基于航天器结构的初始设计来建立航天器的有限元模型；步骤2：进行航天器的力学预示，分析方式包括静力分析、模态分析、屈曲分析、瞬态响应；步骤3：建立结构优化数学模型，即明确优化目标、约束函数和设计变量；步骤4：建立考虑二阶信息的序列近似问题用来逼近原始问题；步骤5：利用拟牛顿法估算多点近似函数的海森矩阵；步骤6：利用基于欧氏距离的邻域选点策略选取已知点；步骤7：收敛性判别与自动优化系统的建立；步骤8：方法对比、分析与迭代显式化；设置优化实例说明从航天器设计到分析再到优化的流程，通过与商用软件优化方法的结果对比来验证有效性。
技术研发人员：刘拴军,黄海,陈珅艳,王鹏程,汤闻达,孙亮,李伟鹏
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：
技术公布日：2024/11/18
技术研发人员：刘拴军,黄海,陈珅艳,王鹏程,汤闻达,孙亮,李伟鹏
技术所有人：北京航空航天大学
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