(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210765821.9 (22)申请日 2022.06.30 (71)申请人 华中科技大 学 地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路 1037号 申请人 中国航空工业 集团公司北京长城航 空测控技 术研究所 (72)发明人 高亮　李欣　王新晶　闫瑜　 (74)专利代理 机构 华中科技大 学专利中心 42201 专利代理师 孔娜 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/27(2020.01) G06F 17/18(2006.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 基于组合代理模型序列采样的壳体稳定性 预测方法及系统 (57)摘要 本发明属于壳体结构设计领域， 并具体公开 了一种基于组合代理模型序列采样的壳体稳定 性预测方法及系统， 包括： 获取初始样本及对应 的壳体临界压力， 放入数据库中； 从数据库中获 取训练样 本， 基于训练样本建立临时组合代理模 型； 随机获取候选样本， 基于临时组合代理模型 和数据库中的样本分布情况， 计算候选样本的预 测不确定性和稀 疏性程度， 进而选取候选样本中 的部分样本加入数据库中； 重复进行采样， 直至 达到预设的终止条件， 采样过程结束； 利用此时 数据库中的样本及对应的壳体临界压力， 建立最 终组合代理模型， 实现壳体结构稳定性预测。 本 发明利用模 型和数据提供的信息指导样本选择， 能够减少建立壳体结构代理模型需要的样本数 量， 提高设计效率。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115169034 A 2022.10.11 CN 115169034 A 1.一种基于组合代理模型序列采样的壳体稳定性预测方法， 其特征在于， 包括如下步 骤： S1、 以壳体厚度和壳体上肋骨的截面形状参数作为设计变量， 进而获取初始样本以及 其中每个样本对应的壳体临界压力， 并放入数据库中； S2、 从数据库中获取训练样本， 基于训练样本建立临时组合代理模型； S3、 随机获取多个候选样本， 基于临时组合代 理模型和数据库中的样本分布情况， 分别 计算候选样本的预测不确定性和稀疏性 程度； S4、 根据候选样本的预测不确定性和稀疏性程度， 选取候选样本中的部分样本加入数 据库中； S5、 重复步骤S2 ～S4， 直至 达到预设的终止条件， 采样过程结束； S6、 利用此时数据库中的样本及其对应的壳体临界压力， 建立最终组合代 理模型， 实现 壳体结构稳定性预测。 2.如权利要求1所述的基于组合代理模型序列采样的壳体稳定性预测方法， 其特征在 于， 步骤S4中， 采用分层 采样策略， 选取候选样 本中的部 分样本加入数据库中， 包括： 将候选 样本按预测不确定性降序排列， 从 中选择部 分不确定性较大的样本； 对选择的样本， 按稀疏 性程度降序排列， 从中选择稀疏性程度最大 的候选样本， 将其作为最终选择 的部分样本加 入数据库中。 3.如权利要求1所述的基于组合代理模型序列采样的壳体稳定性预测方法， 其特征在 于， 步骤S 3中， 候选样本的预测不确定性的计算方法为： 利用临 时组合代理模型分别计算候 选样本的对应预测值， 进而计算其预测方差并进行归一化， 用该归一化后的值表示候选样 本的预测不确定性。 4.如权利要求1所述的基于组合代理模型序列采样的壳体稳定性预测方法， 其特征在 于， 步骤S 3中， 候选样本的稀疏性程度的计算方法为： 分别计算每个候选样本与数据库中已 有样本的最小欧式距离并归一 化， 用该归一 化后的值表示 候选样本的稀疏性 程度。 5.如权利要求1所述的基于组合代理模型序列采样的壳体稳定性预测方法， 其特征在 于， 步骤S2中， 从数据库中获取训练样本具体包括： 数据库中的样本数量为m， 利用可放回抽样方法从数据库中选择m个样本， 去掉重复样 本后形成一组数量 为m′的训练样本； 重复执行上述抽样方法M次， 得到 M组训练样本 。 6.如权利要求5所述的基于组合代理模型序列采样的壳体稳定性预测方法， 其特征在 于， 步骤S2中， 基于M组训练样 本分别建立对应的Kr iging基础模 型， 进而建立临时组合代理 模型。 7.如权利要求6所述的基于组合代理模型序列采样的壳体稳定性预测方法， 其特征在 于， 临时组合代理模型 具体为： 式中， x为设计变量， 为第i个Kriging基础模型， 为组合代理模型对于壳体 临界压力的预测值。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115169034 A 28.如权利要求1 ‑7任一项所述的基于组合代理模型序列采样的壳体稳定性预测方法， 其特征在于， 步骤S1中， 将 壳体厚度和壳体上肋骨的截面形状参数这两个变量合并为一个 向量， 对应一种壳体结构设计； 根据设计变量的上下限确定设计空间； 采用拉丁超立方采样 方法在设计空间生成初始样本， 其中每 个样本即为 一个向量。 9.如权利要求8所述的基于组合代理模型序列采样的壳体稳定性预测方法， 其特征在 于， 步骤S1中， 利用仿真框架计算每 个样本对应的壳体临界压力。 10.一种基于组合代理模型序列采样的壳体稳定性预测系统， 其特征在于， 包括处理 器， 所述处理器用于执行如权利要求1 ‑9任一项所述的基于组合代理模型序列采样的壳体 稳定性预测方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115169034 A 3