汽车吸能盒的结构优化设计

汽车吸能盒的优化设计是汽车领域内的重要研究内容之一,由于传统优化设计方法存在诸多缺陷,难以完成对吸能盒结构的多目标优化设计。以某车型防撞梁和吸能盒为模型,通过ANSYS完成了该模型的碰撞数值仿真计算。基于计算结果构建了以吸能盒结构参数为变量,以碰撞中能量吸收量、最大加速、防撞梁侵入量和吸能盒质量为目标量的代理模型。应用非支配排序遗传算法,对吸能盒的结构参数进行了多目标优化计算,为吸能盒结构的优化设计提供了合理的理论依据。     

以MATLAB GUI为平台的代理模型优化设计工具箱

为便捷解决常见工程优化设计问题,设计出一种基于代理模型的优化设计工具箱(Surrogate-Based Design and Optimization Toolbox,SBDO Toolbox).该工具箱基于代理模型理论,借由MATLAB GUIDE功能开发,借助了MATLAB强大的数学计算分析能力,主要包含三个模块,分别是试验设计(Design of Experiment,DOE)模块、建立代理模型模块和预测及优化模块.在使用该工具时,用户可根据提示依次打开上述模块对应的界面窗口,输入相互独立的自变量信息,改变设置选项或保持默认状态值,即可得到图形化显示的结果,完成相关工程优化问题.该工具箱中各个模块中的数据传递是连续的,使得整个设计优化过程更加完整和统一.采用25个不同形态的数值函数对该工具箱的可用性与实用性进行测试,数值算例表明此工具箱可以应用于工程优化设计案例中,不具备代理模型相关知识的普通用户便可轻松解决常见工程优化设计问题.开发此工具箱的目的 在于简化基于代理模型技术的优化设计的步骤和操作,推广代理模型优化设计方法的使用.     

液体动压径向滑动轴承的概率多目标优化设计

运用可靠性设计理论和优化设计技术 ,提出了液体动压径向滑动轴承的概率优化设计方法 ;建立了其概率多目标优化设计的数学模型 ;求解该模型 ,可得到总体最优的设计方案 ,使轴承在满足承载能力及强度要求条件下 ,功耗和温升最低 ,体积减小。     

并联机构敏感性分析和多目标优化设计方法

为了解决并联机构全局性能指标高计算成本引起的敏感性分析和多目标优化设计困难,提出了一种结合多项式响应面模型、基于方差的敏感性分析方法和智能优化算法的高效计算方法。首先,确定并联机构的目标函数和设计参数,增加节点密度以提高目标函数的计算精度,基于拉丁超立方体抽样方法和最小二乘多项式拟合技术建立全局目标函数与设计参数之间的响应面解析映射模型,并结合基于方差的Sobol’敏感性分析方法得到对目标函数有重要影响的设计参数。然后,结合敏感性分析结果简化设计参数并建立并联机构的多目标优化设计模型,包括目标函数、约束函数和设计参数,结合响应面模型与智能优化算法开展并联机构多目标优化设计。最后,考虑规则工作空间体积、运动学性能和动力学性能指标为目标函数,以DELTA并联机构为例实现了本文提出的方法。优化前后的结果对比证明了算法的有效性。     

重型汽车转向梯形机构优化设计

以两轴汽车为模型分析了转向梯形机构的理想关系表达式和实际关系表达式,并且推广到多轴转向的应用当中。通过实例,运用Matlab编程计算的方法来优化设计,使得结果与理想值非常接近,达到了设计目的。     

考虑弹流润滑的齿轮传动多目标优化设计的遗传算法实现

应用弹性流体动力润滑理论,分析了模数、齿数等参数对齿轮副润滑性能的影响。在齿轮传动优化设计中,通过协调弹流效应和重量最轻建立了齿轮传动多目标优化的数学模型。采用遗传算法求解合连续及离散变量的优化设计问题,并用神经网络建立计算中各种曲线的插值模型。该系统发挥了神经网络与遗传算法各自的特点,数值例子表明了该方法的有效性。     

橡胶减振垫送检装置的多目标规划优化设计研究

基于机构工作目标和机构运动学特性,采用多目标规划优化设计的方法,研制满足检测减振垫性能的送检机械装置.以满足机构工作特性及机构性能指标为设计优化基础,建立送检机构运动特性、结构参数以及机构工作性能的多目标优化计算模型.研究分析各目标函数间的相互关联性,建立减振垫送检装置的多目标规划优化设计模型,确定机构优化设计目标函数...     

基于三维紊流数值计算的离心泵叶轮优化设计

应用标准k-ε紊流模型加壁面函数法对离心水泵叶轮内部的三维紊流流动进行了雷诺平均N-S方程的数值计算与分析。分析了离心泵叶轮叶型对流速分布、压力分布和泵性能的影响,研究了离心泵叶轮通道内流动规律,提出了三维紊流数值分析基础上的离心泵叶轮优化设计方法。实例表明用三维紊流数值模拟方法研究叶轮内部流场是改进和优化叶轮设计的一个重要手段。     

机械结构优化设计发展应用综述

随着计算机技术的飞速发展和数值计算方法的广泛应用，工程设计领域在设计方法和技术创新方面有了巨大的发展和进步。这也大大推动了现代工程领域的技术进步和创新。优化设计就是其中发展最快的设计方法之一。     

一齿差摆线针轮行星传动的多目标优化设计

本文把多目标优化原理运用到一齿差摆线针轮行星传动减速器的设计中去,建立了这种减速器的多目标优化设计模型,并运用一种新的交互式多目标优化方法——交互式加权Tchebycheff范数-代理函数优化技术进行求解,得到了令人满意的结果。优化后的方案与原设计方案对比表明,本文所提出的摆线针轮行星传动减速器多目标优化设计方法是一种较好的设计方法。     

基于多权值优化代理模型的撒砂装置稳健可靠性设计

为合理衡量不确定性因素对撒砂装置最大应力的影响,提升其稳健可靠性水平,文中提出了基于多权值优化代理模型的稳健可靠性设计方法。首先,构建撒砂装置有限元模型并计算其最大应力响应;其次,提取不确定性因素并编制参数化分析文件,进而依据试验设计结果,初步构建不确定性因素与最大应力的代理模型,采用遗传算法对代理模型中传递及加权系数进行优化,提升代理模型对最大应力响应预测结果的合理性;最后,基于稳健可靠性设计思想,建立撒砂装置稳健可靠性优化设计模型,并通过对比分析验证所提方法的有效性。结果表明：多权值优化代理模型最大应力决定系数提升至0.991 8;经稳健可靠性设计得到的撒砂装置最大应力波动标准差减小至1.46 MPa,可为其他工程结构稳健可靠性的设计提供一定参考。     

基于有限元分析的深海热液保真采样器结构优化设计

求将传统的数值设计方法与有限元方法、优化设计技术相结合,完成了深海热液保真采样器结构优化设计。先采用传统的数值设计方法验证有限元模型的有效性,再利用该有限元模型在ANSYS9．0上完成采样筒结构的优化设计,得到优化结果,最后用数值计算方法验证最优设计的可靠性,得到可用于工程的设计参数。     

基于Matlab的异形片刹车机构的多目标优化设计

给出了超高压输电线路巡线机器人异形片刹车机构的结构方案,建立了基于构件几何参数的数学模型与力学模型,运用数值分析软件Matlab实现了异形片刹车机构的多目标规划和优化设计.利用有限元分析软件ANSYS对优化设计前后的机构模型进行强度与变形分析,验证了机构模型的合理性及优化设计的可行性.     

基于MATLAB多轴挂车转向机构优化设计

对组合式多轴挂车的转向机构进行分析后，建立了挂车转向系统机构的优化设计模型应用MATLAB的优化工具箱对设计模型进行了优化求解，给出了针对任意一轴线上转向机构的MATLAB优化程序一使用该优化程序对某专用车辆厂生产的多轴挂车转向机构进行了优化设计，计算结果表明本方法是正确的、实用的。     

重型组合式多轴挂车转向机构的优化设计

对重型组合式多轴挂车的转向机构进行了分析，推导出了转向机构各部件之间的运动关系式，在此基础上建立了这类挂车转向系统机构的优化设计模型。应用复合形优化算法对建立的优化模型进行优化求解，并使用Ⅶ语言编写了图形用户界面程序。使用该优化程序对某专用车辆厂生产的多轴挂车转向机构进行了优化设计，计算结果表明该方法正确实用。     

多代理技术在复杂软件系统中的应用

;本文主要介绍了多代理技术在分析,设计和建造复杂软件系统中的应用,并给出了应用多代理技术开发供应链管理信息系统的模型.     

变可信度近似模型及其在复杂装备优化设计中的应用研究进展

变可信度近似模型通过融合不同精度分析模型的数据,可有效平衡近似模型预测性能和建模成本之间的矛盾,在复杂装备优化设计中受到广泛的关注。综述变可信度近似模型及其在复杂装备优化设计中的应用研究进展。概述三类常用变可信度近似建模方法的基本思想,并介绍变可信度近似建模方法研究的最新进展。回顾面向变可信度近似模型试验设计方法的发展现状,包括一次性试验设计方法和序贯试验设计方法。综述直接影响变可信度近似模型优化设计求解精度和效率的两类近似模型管理策略,探讨基于变可信度近似模型的智能优化和可靠性/稳健性优化这两个领域前沿问题。归纳总结变可信度近似模型应用于复杂装备优化设计的现状。针对变可信度近似建模及其优化设计给出了一些应用建议,并指出未来值得深入研究的方向。     

代理模型在结构动力学优化设计中的应用研究

在结构动力学优化设计中,使用代理模型是提高计算效率的主要方法。研究实现了代理模型中常用的几种近似方法,以典型函数算例和结构动力学优化为例,建立了对应的代理模型,并就不同代理模型精度进行了对比。研究表明,一些代理模型具有更高的精度和更广泛的适用性,并针对结构动力学优化中的问题,给出选用代理模型的一些建议。     

基于Kriging模型的涡轮盘优化设计方法

研究了航空发动机涡轮盘设计问题,将Kriging方法与全局约束优化算法相结合,提出了基于Kriging近似响应模型的优化求解方法,有效减少了有限元分析的次数和计算量。该优化设计方法采用正交试验设计和有限元分析方法获得涡轮盘设计空间的初始样本数据;利用已有的设计样本数据建立涡轮盘重量和应力响应近似计算的Kriging模型,在此基础上利用全局优化算法在设计空间进行设计方案优化搜索;利用有限元分析方法计算近似最优设计方案的输出响应,并以此更新已有的设计样本数据,不断提高Kriging模型的近似精度。数值计算结果表明,基于Kriging模型的涡轮盘优化设计方法不仅可以获得良好的设计结果,还能大大降低计算代价,提高设计效率。     

基于支持向量机的多目标模糊稳健优化设计

为了提高模糊稳健优化设计的计算效率,探讨了基于支持向量机回归机(SVR)的多目标模糊稳健设计方法,该方法以SVR作为非线性约束函数的替代模型,并采用SVR对模糊概率进行仿真计算,可显著降低模糊稳健优化设计的机时消耗;采用字典序优先级的目标规划法,建立了多目标稳健优化设计模型;把SVR与遗传算法相结合,构建了一种混合智能优化算法;通过多目标稳健设计实例,对所提出的方法进行了验证。