卧式挤压铸造设备双曲肘合模机构仿真优化设计

通过分析2500kN卧式挤压铸造设备双曲肘合模机构的工作原理,结合虚拟样机仿真软件ADAMS进行建模及仿真优化设计。以合模机构工作过程中各杆件连接点为设计变量、合模动作完成时最大合模力为目标函数进行优化设计。优化结果表明,该方法有效地提高了机构的整体性能。     

基于MATLAB软件GUI技术的双曲肘合模机构优化程序设计

通过对双曲肘合模机构详细的理论分析,提取出该机构设计过程中所涉及的主要变量和目标优化函数,基于Matlab软件的GUI技术开发了图形化的优化设计程序,有效提高了合模机构参数优化的效率。     

注塑机双曲肘合模机构的多目标优化研究

分析了五点斜排注塑机双曲肘合模机构的运动特性和力学特性,建立了合模机构的多目标优化数学模型。在综合考虑合模机构总长、行程比和力的放大比之间的关系的基础上,运用MATLAB优化工具箱中不同的优化函数对比研究了以不同目标组合为对象的优化结果。运用ADAMS建立了合模机构的参数化模型,并在ADAMS中对各种不同的优化方案进行对比仿真分析。结果表明,优化后的合模机构行程比增加、力的放大比增大且结构更加紧凑,为合模机构的设计提供了积极的理论依据。     

双曲肘合模机构的多目标优化设计

分析了双曲肘合模机构的运动特性和力学特性,采用多目标模拟退火优化算法MOSA(MultiObject Simulated Annealing),基于多目标优化平台modeFRONTIER,以合模油缸推力和机构总长度为目标函数建立多目标优化设计模型,对双曲肘合模机构的关键结构参数进行多目标优化计算.结果表明,优化后合模油...     

遗传算法与优化注射机合模机构运动行程

将遗传算法应用于注射机合模机构运动行程的最大化设计研究。优化中运动行程为目标函数，肘杆断面尺寸、肘杆起始与最终位置为设计变量，考虑了强度、稳定性、锁模力等约束条件。从研究结果来看，应用遗传算法进行运动行程的优化设计是可行且高效，可在注塑机合模机构运动行程最大化设计中推广应用。     

大型压铸机合模机构的多目标模糊优化设计

基于多目标模糊优化设计的原理,结合大型压铸机合模机构的性能和尺寸要求,建立了符合实际工况的数学模型,并用最优水平截集法求解,用复合形法上机寻优.研究结果表明,多目标模糊优化在合模机构设计方面具有较高的实用价值.     

基于MATLAB的节能注塑机合模机构多目标寻优研究

基于节能注塑机合模机构的结构特点及工作特性,通过对机构进行运动和动力分析,并建立优化设计模型。以多目标的优化设计理论为基础,综合考虑了机构的力放大比、行程比、总体尺寸等因素及其相互关系,建立了合理的统一目标函数和约束条件,在此基础上通过Matlab优化工具箱进行了优化编程,得出最优解。最后结合具体实例得出了更为合理的合模机构设计参数,从而验证了优化模型及优化方法的正确性,为注塑机合模机构的优化设计提供了理论依据。     

基于稳健性的肘杆传动机构的优化设计

采用复数矢量法建立了肘杆传动机构的运动方程,运用稳健设计原理,以肘杆传动机构的几何参数为设计变量,以满足曲柄摇杆机构及滑块位移条件为约束,以滑块冲压阶段的最大速度以及速度波动为目标函数,同时考虑杆件制造误差的影响,采用具有正态分布参数的蒙特卡洛法采样和多目标遗传算法对机构进行稳健性优化设计。优化结果表明,该方法更符合实际情况,且当设计变量发生变异时,能有效保证机构性能。     

基于反螺旋理论的新型独立悬架导向机构设计

利用反螺旋理论探索新的简单有效的独立悬架导向机构,提出了独立悬架导向机构创新方法,并且利用该方法综合得到了现所有的闭链式独立悬架导向机构,同时得到了4种新型悬架导向机构。对其中一种新型转向轮悬架导向机构建立ADAMS模型,通过灵敏度分析寻找仅对单一目标变量有较大影响的设计变量,针对每个目标变量分别进行初步优化,然后联合Isight软件利用第二代遗传算法进行多目标精优化,结果表明该悬架导向机构拥有较好的导向性能,从而验证了悬架导向机构创新方法的实用性。     

基于6σ稳健性方法的滑移门平顺性优化研究

针对国内外滑移门平顺性优化的目标多为单目标,且没有考虑到不确定因素对优化结果影响的问题,提出了一种基于6σ稳健性设计的滑移门平顺性多目标优化方法。基于ADAMS/View建立了滑移门系统的刚柔耦合多体动力学模型,对其运动机构进行了参数化设计,通过灵敏度分析筛选出对滑移门动力学特性影响较大的结构参数作为设计变量;建立了滑移门系统的二阶响应面近似模型,采用遗传算法对滑移门运动机构进行了多目标确定性优化,采用蒙特卡洛抽样法对确定性优化结果进行了6σ质量分析;对滑移门平顺性进行了6σ稳健性优化。研究结果表明:优化后的中导向轮载荷峰值和滑移门质心加速度峰值相比初始值分别降低了36. 3%和23. 8%,在提升了滑移门平顺性的同时,稳健性和可靠性也得到了提高。     

基于稳健性和多目标优化的车顶结构轻量化设计研究

针对国内外顶结构轻量化的研究多是单目标优化,且没有考虑不确定性因素影响的问题,提出了一种基于多目标优化和6σ稳健性设计的车顶结构轻量化设计方法。通过参数试验设计进行了灵敏度分析,筛选出了对车顶响应贡献量较大的结构件厚度作为设计变量;采用最优拉丁超立方设计和响应面法建立了车顶各响应的近似模型;以设计变量总质量、覆雪强度、抗凹性能为优化目标,前三阶模态频率为约束条件,基于近似模型,运用第二代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行了确定性多目标优化,得到确定性多目标优化结果;运用蒙特卡洛模拟技术对确定性多目标优化结果进行了6σ质量分析,并进行了6σ稳健性多目标优化。优化结果表明,车顶结构在满足各性能要求的情况下实现了轻量化,质量减轻3.77 kg,且覆雪强度提高,同时车顶结构各工况性能的稳健性提高,达到6σ质量水平。     

一种新型三自由度混联转台的尺度优化分析

提出一种新型三自由度混联转动平台机构,该转动平台相对于机架具有三个纯转动自由度,能够实现平台横摇、纵摇和回转运动;提出并联机构承载能力和驱动经济性两个优化指标,基于Adams环境获得设计变量对优化目标的影响;对于无法采用两个指标统一的设计变量,对其进行无量纲化、加权处理,采用多目标优化方法建立统一的目标函数;同样对回转装置的外轮廓进行优化,基于优化得到的并联机构尺寸,最终获得混联转台的关键结构尺寸。该新型三自由度混联转动平台承载能力高、回转范围大,在方位跟踪、运动模拟等领域具有广泛的应用。     

遗传算法在油气悬架参数优化设计的应用

油气悬架输出特性的主要结构参数对整车平顺性有重要影响,基于此并结合油气悬架结构特点,提出油气悬架设计的目标函数;以该目标函数为基础,建立了多工况下的总体优化目标,根据正交试验的结果选取对整车平顺性影响较大的结构参数作作为设计变量,采用遗传算法优化工具对参数进行优化分析,找出各个设计变量针对总体优化目标的全局最优解,通过整车动力学模型对设计变量的最优解进行验证。研究方法和研究成果,为油气悬架结构参数的选取提供一定的理论指导和依据。     

节能注塑机合模机构多目标优化设计研究

对节能注塑机合模机构进行了运动和动力学分析,以机构行程比较大、力放大比较大和机构尺寸较小为目标函数建立了多目标优化数学模型,使用Matlab优化工具箱对其进行了优化设计,通过实例给出了优化结果并进行比对,验证了优化模型的正确性,为注塑机合模机构的优化设计提供了一定的参考。     

一种基于多响应优化技术的稳健性设计方法研究与应用

随着稳健性设计理论研究的深入以及多响应优化工程设计方法的成熟,将两者结合并引入整车研发过程成为可能。提出了1种把性能稳健性指标纳入多响应优化的方法,采用拉丁方的DOE方法,对大量结果数据进行处理,生成高精度的反应面函数。不仅仅考虑设计变量的设计值,并且引入设计变量的不确定性,采用蒙特卡洛算法得到性能的稳健性函数。综合考虑多项性能设计指标及其稳健性水平,以重量最低作为优化目标函数,得到优化设计的最优解域,指导扭转梁设计。分析结果显示,该方法在保证多个设计性能指标满足要求且性能稳健的同时,重量大幅降低。     

基于遗传神经网络的压铸机座板结构优化设计

在对压铸机合模机构进行结构设计时,利用神经网络的非线性映射能力,通过少量样本的有限元分析结果,训练出表述结构参数间函数关系的神经网络模型,然后利用遗传算法的全局寻优性找到神经网络模型表述的目标函数的最优结构参数,从而解决结构优化设计的瓶颈和智能问题,利用这种优化设计策略,设计了压铸机合模机构座板,结果表明了该方法的高效性。     

基于正交试验的矿用车驾驶室多参数优化设计

矿用自卸车驾驶室防翻滚(ROPS)系统优化设计的主要目的是在确保驾驶室强度、刚度和动态性能的前提下,减轻驾驶室的质量,以达到轻量化的目的;因为驾驶室本身的部件较多,每个部件对驾驶室性能影响程度也不同,因此该系统的优化设计问题属于多参数与多目标优化问题。为此采用正交实验设计对驾驶室骨架多参数进行实验设计,对设计参数进行显著度分析。运用方差分析法(ANOVA)计算各设计参数对系统响应的方差来评估各参数的显著水平.在此基础上,选取对系统响应影响较为显著的设计参数作为优化变量,利用TPS-HDMR模型构建优化变量与响应的近似模型,采用NSGA-II遗传算法进行优化求解,对优化后驾驶室进行实验验证,实验结果与仿真结果基本吻合,达到企业要求。     

基于Matlab的系泊绞车齿轮传动机构模糊优化设计

针对多因素多约束非线性的系泊绞车齿轮传动机构,采用二级模糊综合评判进行优化设计。以系泊绞车的齿轮传动机构体积最小为设计目标函数,将设计变量约束和性能约束作为模糊优化的约束条件,利用Matlab优化工具箱对系泊绞车的齿轮传动机构进行模糊优化设计,结果表明,能够得到更加紧凑的结构,可以节省材料和减轻系泊绞车的质量。     

区间参数柔性机构设计的混合元胞自动机方法

进行柔性机构设计时,应考虑不确定性参数对机构性能的影响。基于此,将柔性机构物理参数及其外载荷视为区间变量,基于柔性机构的刚性测度和柔性测度,建立在连续域中利用结构拓扑优化设计柔性机构的数学模型。采用固体各向同性惩罚方法进行设计域材料的参数化,将材料相对密度作为设计变量,结构受载时的应变能和交互势能线性加权的极大化作为目标函数,结构体积作为约束。优化设计求解策略采用混合元胞自动机方法,用区间有限元法进行结构总体分析以获取优化过程中的每次迭代信息,设计变量中的局部改变由基于比例—积分—微分控制律的局部设计规则来确定。数值算例证明了所建模型及其解法的有效性。按照数值算例结果之一进行等比例尺寸放大后的实物制造,并进行简单试验验证。     

一种残损航空器搬移拖车悬挂机构的尺度综合研究

对一种残损航空器搬移拖车的悬挂机构进行了尺度综合研究。对该悬挂机构进行了理论分析与数学建模,建立了液压油缸推力与该机构各个杆长的映射关系。在此基础上,以液压油缸在工作空间里的平均推力最小作为优化目标,以初始位置该机构各铰点坐标值为设计变量,合理添加几何约束与运动约束,研究了该悬挂机构的尺度综合问题。通过单调性分析,揭示了该悬挂机构各个尺度参数对优化目标的影响规律,并利用MATLAB软件,采用约束坐标轮换法求出最优解。通过对比优化前后结果,验证了该优化方法的有效性。