基本概念和术语(三)
约束条件
在实际问题中,设计变量不能任意选择,必须满足某些规定功能和其它要求。为产生一个可接受的设计而对设计变量取值施加的种种限制称为约束条件。
约束条件表达方式
约束条件一般表示为设计变量的不等式约束函数和等式约束函数形式:
gi(X)=gi(x1,x2,…xn) ≥0或gi(X)=gi(x1,x2,…xn)
≤0 (i=1,2,…,m)
hj(X)=hj(x1,x2,…xn) ≥0
(j=1,2,…,p<n)
式中m, p分别表示施加于该项设计的不等式约束条件数目和等式约束条件数目。
约束条件分类
约束条件一般分为边界约束和性能约束两种。
(1) 边界约束
又称区域约束,表示设计变量的物理限制和取值范围。
(2) 性能约束
又称性态约束,是由某种设计性能或指标推导出来的一种约束条件。这类约束条件,一般总可以根据设计规范中的设计公式或通过物理学和力学的基本分析导出的约束函数来表示。
约束条件应满足的要求
约束条件必须是对设计变量的一个有定义的函数,并且各个约束条件之间不能彼此矛盾。
可行域和非可行域
设计约束将设计空间分成可行域与非可行域两部分。可行域中的任一点(包括边界上的各点)都满足所有的约束条件,称为可行点。任一个可行点都表示满足设计要求的可行方案。
(参看引例中可行域示意图)