基于近似函数的注塑翘曲优化网格算法

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1、华南理工大学学报(自然科学版)第37卷第1期JournalofSouthChinaUniversityofTechnologyVo1．37No．12009年1月(NaturalScienceEdition)January2009文章编号：1000—565X(2009)01—0145—06基于近似函数的注塑翘曲优化网格算法术崔振东高月华王希诚(1．大连理工大学计算机科学与工程系，辽宁大连116023；2．大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室，辽宁大连116023)摘要：针对工程优化设计通常需要完成大规模的数值计算且耗时过长的问题，提出了网格环境中基于近似函数的注塑翘曲优化网格算法．该算法

2、借助于Kriging建模技术，利用网格中闲置的计算能力，实现网格资源的高效协同与共享．在详细介绍了该算法的原理和执行流程的基础上，通过对一手机壳上面板的优化设计，验证了所提出的网格优化算法的高效性和合理性．关键词：网格计算；优化设计；近似函数；Kriging模型；注塑翘曲中图分类号：TP393文献标识码：A网格¨j能够将网络中的闲置资源充分利用起该算法充分利用网格丰富的资源优势协同完成优化来，协同解决复杂的大规模问题．利用网格解决注塑设计任务，以较快的收敛速度减少资源多次调用所模优化问题是一种经济、可行的方法．增加的额外开销，提高了算法效率．最后对一手机壳人们为降低注塑制品的翘曲变形进行了相

3、关的面板进行了翘曲优化设计．研究．Taguchi实验设计方法被用于求取工艺参数，但缺少全面的优化设计；Leel6、Subramanian7j、1注塑模优化网格平台的组成Sahu等采用复合形法进行翘曲优化，但迭代过程注塑模优化网格平台由用户接口模块、优化算计算量很大；Shen[、Ozcelik川、Kurtaran等法和任务分解调度模块及网格资源模块组成，如图采用启发式算法优化工艺参数，但对优化目标的精1所示．基于GT4[开发的网格中间件提供了对资确度还需要进一步提高．网格已被应用到模具的相源的无缝映射与管理关研究中，Lee等开发了基于知识的模具设计系统，Chung等¨基于XML和CORBAR研

4、究了生产、备翠，，鳢用优化专销售、设计系统的交互环境．国内学者给出了模具资户算法源的网格化封装方法¨，探讨了资源的共享机接和任网格—me口务分中间件制，研究了模具的设计、生产、制造等问题¨，大模解调大缩短了产品的开发周期，降低了投资．但是这些研度模块块究大多关注于分布资源的共享和多主体之间的合作，专用网格计算机对优化设计过程在网格中的高效协同则研究较少．文中以制品翘曲量最小为优化目标，提出了一图1注塑模优化网格平台种基于Kriging近似函数的注塑翘曲优化网格算法．Fig．1Injectionmoldoptimizationg6dplatform收稿日期：2007—12—1t$基金项目：国家

5、自然科学基金资助项目(10590354，90715037)作者简介：崔振东(1975．)，男，博士生，主要从事网格计算、优化设计等研究．E．mail：czddlut@163．com十通讯作者：王希诚(1946一)，男，教授，博士生导师，主要从事网格计算、优化设计研究．E-mail：guixum@dlut．edu．cn华南理工大学学报(自然科学版)第37卷用户通过网格平台选择相应的优化设计接口，式中：=R(y一)．式(6)满足：提交网格任务；网格平台调用网格优化算法，并对任R’，=Y一(7)务进行分解，然后动态调度可并行执行的子任由式(6)可以看出：对任一待测点，只要求出，(X⋯)务，用多个网

6、格资源模块同时计算这些子任务，和，(，X⋯，S)即可以得到该点的模拟响应值．最后向主控节点提交计算结果．2．2基于Kfiging方法的翘曲优化设计2基于Kriging近似函数的翘曲优化2．2．1优化模型及优化过程考虑如下翘曲优化设计模型：网格算法min()‘(8)2．1Kriging方法s．t．IL≤≤H．给定训练样本S=[XX⋯X]及其响应值式中：=(。⋯)。为生产过程中的工艺Y=[Y1Y⋯Y]，可构造如下Kriging模型：，参数；()为制品的翘曲变形；和IH分别为工()=，(X)+(X)(1)艺参数的上、下限；T为关切点数．式中：rt为样本点的数量；为回归系数；．厂(X)为确文中采用序

7、列二次规划算法求解问题(8)，具定性漂移，提供对模拟的全局近似，一般用X的多项体优化过程如下：式表示；qKx)为涨落，提供对模拟局部偏差的近似，(1)采用网格抽样方法获取n个样本点的设计具有如下统计特性：值，运行流动模拟网格模块求得样本点的响应值fE[(X)]=0(翘曲变形值)．{Var[()]=(2)(2)建立一个基于Kriging近似函数的优化模【c0v[(i)，6(xj)]：[Ri(，Xi，Xj)]型，