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1、多学科设计优化技术研究王虎，裴精精(合肥工业大学机械与汽车工程学院，合肥230009)摘耍：多学科设计优化(MultidisciplinaryDesignOptimization,MDO)是一种通过充分探索和利川系统中的相互作川的协同机制來设计复杂系统工程和子系统的方法论。文中首先介绍了多学科优化的研究内容，重点探讨了多学科优化过程屮的近似建模技术、灵敏度分析、分解技术及优化算法。针对MDO在各领域屮的应用，主要对航空、汽车、工程机械、海洋领域进行了综述。最厉讨论了多学科设计优化日前存在的问题和发展趙势。关键词：多学科设计优化；近似建模
2、；协同优化中图分类号：TH122TheResearchonMultidisciplinaryDesignOptimizationWANGHu,PEIJingjing(SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering,HeFeiUniversityofTechnology,HeFei230009)Abstract:Inthedesignofcomplexengineeringproducts,duetocross-coupling,subsystemsoftengeneratemutualrestrai
3、ntandcoordinationphenomenon,MultidisciplinaryDesignOptimization(MDO),asanewoptimaldesignmethod,showedgreatsuperiorityinhandlingthecouplingbetweenthedisciplinesandoptimizeefficiency.Duringrecentyearsofresearch,MDOhasbeenincreasinglyappliedtoaviation,engineeringstructures,
4、automotiveandotherfields.ThispaperdiscussestheresearchcontentofMDOanditsapplicationofthevariousfields,andfinallyproposethetheMDO'strends・Keywords:MultidisciplinaryDesignOptimization;ApproximateModeling;CollaborativeOptimization在复杂工程的产品设计中，子系统Z间往往会由于交义耦合而出现相互约束和协同配合的现象,多学
5、科设计优化(MultidisciplinaryDesignOptimization,MDO)作为一种新兴的优化设计方法，在处理了学科Z间的耦合问题、提髙优化效率等方面表现岀很大的优越性，经过近些年的研究，MDO已经越來越多地应用在航空、工程结构、汽车等各个领域。本文综述了MDO的研究内容以及在各领域的应用现状，最后提出了MDO的发展趋势。1MDO的背景与现状1.1MDO背景及定义多学科设计优化起源于结构优化，Schmit在研究中初次将非线性规划用到结构优化中，并逐步由结构工程向其他学科转换，初次在航空上的应用是通过减少重量来实现的。19
6、82年，美籍波兰人J.Sobieszczanski-Sobieski首次提出了多学科设计优化(MultidisciplinaryDesignOptimization,MDO)思想及MDO问题的线性分解方法⑴,继而在敏感度分析等方面做了很多奠基性的研究。J.Sobieszeanski-Sobieski对MDO的定义解释为：MDO可以被描述为一种设计复杂工程系统的方法学，这类系统受到和互作用的现象的支配并且由划分明确却乂相互关联的子系统组成。作者简介：王虎，(1972-),男，副教授，研究方向为摩擦学、内燃机CAD和传热研究。E-mail:
7、wanghu3000@l63.com在上个世纪90年代，美国AIAA正式提出了多学科设计优化(MDO)这一研究领域。在门皮书中将MDO定义为“一种设计复杂工程系统和子系统的方法学，该方法学能够连贯地探索和利用存在交互作用的现象间的协同作用1.2MDO发展现状在1984年举办的第一届多学科分析与优化研讨会中，J.Sobieszczanski-Sobieski担任了会议主席。1991年AIAA成立了多学科设计优化技术委员会。多学科设计优化协会的成立和每两年一度的MA&0会议,无不显示了MD0的重要性和紧迫感，除此Z外，在发达国家人型公司和高
8、校对MD0的研究也变得频繁起來。与国外相比，国内的研究开展相对较慢，主要是以华中科技人学、浙江大学、南京航空航天大学、大连理工大学⑶等为代表的高校以及科研机构，同样也取得了较好的效果。2MD0的分类以及研究
