李 航，李志强，郭成操，张慧云

（成都工业学院智能制造学院，四川 成都611730）

1 引言

启闭机是水利水电工程中一种专门用于启闭水工钢闸门、拦污栅的起重机械。启闭机的传统设计多采用属于静力学范畴的许用应力法，设计计算主要依据设计手册和各种规范。考虑安全可靠性，设计的结构强度富余量较大，导致起重机体积庞大、耗能高。随着当代学科技术的发展及全球化趋势，起重机市场竞争越来越激烈。同时节能降耗、低碳环保的绿色发展道路是企业技术革新、持续发展的必由之路。起重机逐渐向着智能集成、节能经济的轻量化方向发展。

传统的确定性优化设计没有考虑不确定因素对产品的影响，如结构尺寸参数、载荷、材料特性等。因此传统确定性优化结果可靠性和鲁棒性往往较低，会影响产品质量和使用寿命。而门式启闭机对制造精度和可靠性要求很高，传统优化设计方法已经不满足现实需求。

国内外对不确定性优化设计方面的研究主要包括可靠性优化设计和稳健性优化设计。稳健设计最早在上世纪70年代由日本Taguchi博士提出，随着计算机技术的发展和国内外科研者在稳健设计领域的不断深入研究，出现许多稳健性设计及优化方法。文献［1］在结构优化的过程中结合鲁棒设计的思想，考虑约束函数及目标函数的鲁棒性，将工程结构稳健优化问题转化成双目标稳健优化问题。文献［2］考虑机械结构优化设计存在的不确定因素，以机械结构动态特性指标的均值和方差为优化目标，变形量为约束条件，构建了Kriging模型的稳健优化设计方法。……