基于近似模型的整车气动外形优化

以类车体DrivAer的气动阻力因数为优化目标,选取影响其气动性能的5个形状参数作为设计变量,通过引入网格变形、试验设计(Design of Experiment,DOE)及近似模型等技术搭建自动仿真优化平台,探索气动性能最佳的参数匹配方案.优化后的DrivAer气动阻力因数降低4.5%,表明近似模型方法能够较好地取代实际仿真过程进行寻优.分析DOE的结果,发现影响气动阻力因数和气动升力因数的主要参数分别为行李箱高度与离去角,而多参数变化时的交互效应也会影响整车的气动性能.     

基于试验设计的某MPV整车外气动特性优化

以某型多用途车（Multi Purpose Vehicles,MPV）为研究对象,对整车外气动特性优化模型进行参数化数值仿真.基于结合试验设计方法和优化算法,与原模型相比,最终优化模型的仿真结果可使目标车型风阻因数降低4.69%.另外,基于试验设计分析后视镜造型对整车外气动特性的影响,后视镜的优化仿真结果可使整车风阻因数降低1.04%.     

不同造型风格的车身低阻基本形体

针对低阻车身造型风格多元化的需求,结合数值模拟和遗传算法,考虑不同的约束条件,求解4种造型风格不同且气动阻力因数在0.087~0.100内的车身低阻基本形体,并用缩比模型的风洞试验验证该方法的可靠性.高尾车型低阻基本形体的气动阻力因数值比低尾车型的偏高约0.010;不同长高比车身的气动阻力因数变化趋势不同,应独立进行优化.凹形头部与凸形头部的低阻基本形体都有低且长的尾部,头部正压区总面积相近.     

电力市场环境下有功优化调度方法综述

电力系统安全经济运行是电力系统中重要问题之一,随着发电侧电力市场的开放,传统有功优化调度方法已难适应当前电力市场环境.从调度模型及优化算法两方面进行综合分析,总结了电力市场环境下有功优化调度的数学模型、优化算法及其主要成果,并指出了各种算法的优缺点.     

基于Sculptor和Isight的SUV前阻风板结构优化

以某SUV车型为研究对象,通过Isight集成Sculptor和FLUENT建立优化平台,在Sculptor中建立控制体,与SUV几何模型建立映射关系;将阻风板的高度和安装角度参数化,并应用Isight的DOE拉丁超立方设计方法创建实验样本点.在此基础上,用Isight驱动FLUENT进行仿真计算并建立Kriging近似模型,得到目标函数风阻系数与变量高度和角度之间的关系.采用多岛遗传算法对近似模型寻找最优解.优化结果表明,通过对阻风板的优化,其阻力因数下降6.1%.     

列车车辆设备安装的过渡件结构优化和应用

对某型号列车车辆下部设备安装的过渡件进行结构分析,发现结构强度冗余较大.为提高材料使用率,减小列车整车整备质量,开展结构轻量化设计研究并提出改进措施.对常用底架设备安装方式进行有限元分析,利用OptiStruct对过渡件进行拓扑优化.根据材料工艺成型特点和结构安全要求对结构进行重新设计,并对新结构进行形状优化,获得最佳优化效果的结构设计方案.     

试谈高校校园网管理与优化

校园网络规模不断扩大,网络用户日益增多,网络管理与优化变得越来越重要.从故障管理、配置管理、计费管理、性能管理、安全管理等方面对高校校园网进行科学管理和优化,以保障校园网正常、稳定、安全运行.     

大型遗留系统的性能与安全优化

为了解决大型遗留系统日益凸显的性能与安全问题,保证系统的可靠平稳运行,分析和研究了遗留系统的性能及安全现状,并在此基础上提出了优化策略.分别从前端、数据库、服务器、系统架构、系统安全五个方面阐述了优化方案,最后结合实例进行了优化策略验证.验证结果表明,该方案可以有效提升遗留系统的性能和安全等级.     

基于多岛遗传算法的汽车车身气动优化

为研究不同长细比汽车车身的最优气动性能,基于英国汽车工业研究协会(Motor Industry Research Association, MIRA)阶背模型,利用多岛遗传算法开展不同长细比的汽车车身气动优化.优化结果表明优化模型的气动阻力因数随着长细比的增大而降低.通过改变车身的长细比得到的5种优化模型具有发动机罩倾角、后风窗倾角和尾部上翘角较大,前风窗倾角较小的特点.对8个优化参数进行分析可知：尾部上翘距离和前悬距离对气动特性的影响最大.     

发动机缸体线性与非线性对比分析

采用线性分析发动机缸体时,在螺栓接触和绑定的位置会出现明显的应力集中点,且计算得到疲劳安全因数远远低于合理值.在考虑材料非线性的基础上对发动机缸体进行非线性分析,发现在螺栓接触和绑定位置处的应力明显降低,计算得到的疲劳安全因数也趋于合理.通过汽油机缸体线性与非线性对比分析可以发现,缸体非线性模型的计算结果更合理.若要改善螺栓孔周边的安全因数,一定要保证螺栓绑定和接触位置接近实际情况,特别在2个面过渡的位置不能绑定,这样可以避免造成应力集中.     

基于有限元法液压支架底座的结构优化

为提高液压支架底座的可靠性和稳定性,对ZZC8800/20/38型六柱支撑式固体充填液压支架底座进行有限元分析;建立底座模型并进行分析,确定其危险工况和其加载的方式;建立有限元模型并对其分析,确定了应力集中和位移变形最大位置以及每种危险工况的加载方式。根据有限元的分析结果,对底座结构进行拓扑优化,并以质量、最大应力和最大变形位移为优化目标,进行尺寸优化。优化后底座最大应力最大减小了79.7%,最大变形位移最大减小了53%,质量减少了3.7%,底座的整体强度得到了提高,同时实现了底座的轻量化,疲劳损伤和变形位移较小,达到了预期的优化目的,安全系数均得到了提高。     

Extension of optimum safety factor method to nonlinear reliability-based design optimization

In the reliability-based design optimization (RBDO) model, the mean values of uncertain system variables are usually applied as design variables, and the cost is optimized subject to prescribed probabilistic constraints as defined by a nonlinear mathematical programming problem. Therefore, a RBDO solution that reduces the structural weight in uncritical regions does not only provide an improved design but also a higher level of confidence in the design. In this paper, we present recent developments for the RBDO model relative to two points of view: reliability and optimization. Next, we develop several distributions for the hybrid method and the optimum safety factor methods (linear and nonlinear RBDO). Finally, we demonstrate the efficiency of our safety factor approach extended to nonlinear RBDO with application to a tri-material structure.     

空间机械臂收拢状态零重力模拟

利用吊丝配重法进行零重力模拟装置的结构设计,结合重力补偿原理推导出空间机械臂分离体静力学重力补偿计算公式,同时采用最小方差原理将多个力矩的优化问题转化为一个总体目标,建立了吊点力优化程序,通过该优化程序得到各吊点力的数值.当吊丝长度为1 000mm时,利用ADAMS建立空间机械臂零重力模拟装置模型.当空间机械臂为静止状...     

蚁群混沌混合优化算法

为了克服混沌搜索的盲目性,提出了一种蚁群算法和混沌优化算法相结合的混合优化算法,该算法利用蚁群算法中信息素正反馈的思想指导当前混沌搜索的区域。工作蚁群按照信息素的浓度高低,分别按照不同的概率搜索不同的搜索区域,从而可减少混沌盲目搜索的次数。仿真结果表明,该方法能够明显提高混沌优化算法的寻优效率,同时算法的通用性将有所提高。另外,对于含有多个全局最优解的函数,在一次寻优过程中,该算法可以找到全部最优解,这是通常混沌搜索算法所不具备的。     

前馈网络凸优化算法的自适应分析及应用

该文利用凸优化理论和约束优化理论为前馈神经网络构造出了一个新的优化目标函数。该目标函数的一个重要特点是：若固定连接权值，它对隐层输出来说为凸的；若固定隐层输出，它对连接权值来说为凸的。对该目标函数进行优化时，把隐层输出也做为被优化变量，交替优化隐层输出和连接权值；之后再增大惩罚因子的值，重复上述步骤，直到惩罚因子足够大为止。用新的目标函数设计的前馈网络凸优化算法，能在很大程度上克服以往算法易于陷入局部最小而使网络训练失败的缺陷。从理论和实践上对新算法进行了深入分析，重点分析了惩罚因子在算法中的重要作用，并通过图像压缩这一实例进行了很好的验证。     

基于拓扑优化的新能源汽车摆臂轻量化设计

为对某新能源车型前悬挂下摆臂进行结构轻量化设计,运用悬挂动力学模型提取摆臂各连接点在各工况下的静载荷,结合拓扑优化分析方法,获得摆臂的最佳传力路径和材料分布,明确轻量化优化方向。优化结果表明,优化后的摆臂强度满足设计要求,质量减小27%。     

分布式系统TTCAN调度优化算法研究

总线技术的发展给线缆测试仪带来了分布式、信息化、网络化的新需求,且在分布式线缆测试仪工作过程中,测试线路的数目增加也对总线数据通讯的稳定性和通讯效率提出了更高的要求。针对分布式系统在线缆测试中的应用需要,设计并优化了分布式线缆测试仪工作的TTCAN应用层协议和其系统矩阵。对于分布式系统通信中的周期性消息形成的系统矩阵先后采用遗传算法、改进型差分进化算法进行优化,对于其中的非周期性消息采用基于松弛度的动态优先级算法。在MATLAB仿真环境中进行实验,实验结果表明,改进型差分算法比遗传算法能够更快、更稳定地计算出优化矩阵,经调度优化后的TTCAN总线工作时数据传输效率有显著提高。论文通过智能优化算法,有效提高了系统总线的通讯效率和稳定性。     

基于IWOASVM的煤矿突水预测模型

针对传统煤矿突水预测算法易陷入局部最优、预测结果准确率低及速度慢等问题,提出了一种基于改进鲸鱼优化算法(IWOA)-支持向量机(SVM)的煤矿突水预测模型。IWOA从鲸鱼种群初始化、调节因子非线性化及随机差分进化(DE)3个方面入手对鲸鱼优化算法(WOA)进行改进:使用Tent映射初始化鲸鱼种群,提高鲸鱼种群寻找到最优猎物的可能性;通过调节因子非线性变化策略,提升算法在迭代前期的全局搜索能力及迭代后期的局部搜索能力,从而加快收敛速度;引入DE算法的变异、交叉、选择操作,以增强WOA的全局搜索能力。利用IWOA对SVM模型进行参数优化,将影响煤矿突水的水压、隔水层厚度、煤层倾角、断层落差、断层与工作层距离、采高共6个影响因素作为模型的输入特征向量,突水与安全2种突水结果作为模型的输出向量,以突水预测结果与实际结果间的误差最小化为目标建立目标函数,得到基于IWOA-SVM的煤矿突水预测模型。实验结果表明:与粒子群优化算法、DE算法、WOA相比,IWOA的预测准确率最高,标准误差最小,且收敛速度快,鲁棒性好;IWOA-SVM的突水预测准确率达到100%,与传统的突水系数法、SVM、WOA-SVM相比,IWOA-SVM表现出更高的准确率和稳定性。     

微粉生产过程中磨机进出口温度多目标优化

微粉是钢铁废渣经过研磨后所形成的一种粉末,是一种高效且环保的建筑材料添加剂.在微粉生产过程中磨机进出口温度之间存在正相关的关系,但在正常工况下进口温度的升高将有助于提高产量,而出口温度的降低却有利于保证生产的安全性,因此温度设定值的求解将是一个多目标优化问题,较难获得最优值.从实际生产工况出发,采用非支配排序遗传算法II、多目标粒子群优化算法和多目标灰狼优化算法多种多目标优化算法求解此问题,并进行对比分析获得最优可行解集.优化后得到的解集能更好的为温度的设定提供参考,从而提升产量与生产的安全.     

Shape optimization of a dielectric resonator for improving its unloaded quality factor

A novel approach for shape optimization of dielectric resonators is presented with an objective of improving their unloaded quality factor. Shape (level‐set) and topology (topology gradient) optimization methods coupled with finite element method are utilized together, which as a result, relaxes the traditional trade‐off made between the spurious‐free band (isolation) and the high unloaded quality factor of the resonators. The defined cost function is minimized by the proposed iterative coupling between the level‐set method and the topology gradient method. The optimized resonator, which improves the unloaded quality factor of about 65% compared with the reference, is then approximated for fabrication. The reference, optimized, and approximated resonators are fabricated and measured. Results from the simulated and the fabricated resonators validate the optimization approach presented in this work. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE, 2011.