基于MIGA算法的完全对称翼型优化设计方法研究

提出了一种利用6控制点5阶Bezier多项式对完全对称翼型进行表达的参数化设计方法,并通过6个无量纲的横纵坐标控制系数和翼型最大相对厚度控制翼型型线。采用Fortran语言编写翼型参数化设计程序代码,并与ICEM网格划分和Fluent流场仿真一起集成到Isight自动优化平台,利用多岛遗传算法对相应的目标函数进行求解,实现了完全对称翼型的优化设计。以相对厚度为16%的椭圆翼型为参考,取4°、8°和12°为设计攻角,在Re=2.5×106的条件下,设计得到一款翼型A。与参考翼型对比结果显示,优化翼型A的型线接近菱形,其载荷在x/c∈(0.04,0.3)的区域减小,而在x/c∈(0.3,0.96)的区域增加,沿弦线方向载荷分布更加均衡。此外,在设计攻角下,优化翼型A的升阻比分别增加了28.56%和17.64%,在非设计攻角下,其气动性能也得到显著提升,印证了构建的优化设计方法的可靠性,为其他复杂可逆翼型的优化设计奠定了良好的理论基础。     

燃料电池车风机用微穿孔管消声器优化设计

漩涡风机是燃料电池汽车的主要噪声源之一。首先进行漩涡风机噪声测试,分析风机噪声特性,并以此为根据,确定用于降噪的消声器类型。继而建立了微穿孔管消声器传递损失的有限元模型,并通过试验验证了其正确性。然后基于漩涡风机的噪声特性,采用遗传算法对微穿孔管消声器进行结构优化,获得良好的降噪效果,优化后的微穿孔管消声器目标频率范围内消声量基本达到30dB以上,可以满足漩涡风机中高频的降噪目标。     

基于传递矩阵的内燃机电站排气消声器优化设计

建立了排气噪声器插入损失的计算模型,利用传递矩阵建立了排气抗性消声器消声性能分析模型,并利用优化算法,对所设计的消声器参数进行了预测、优化和消声性能分析.经过试验测试,表明优化设计后消声器消声性能得到了提高,优化设计效果明显.     

增程式轻卡排气消声器声学性能分析与优化设计

针对某增程式轻卡排气口噪声高的问题,通过实车测试及分析,确认主要为中低频噪声贡献。采用数值计算方法对排气消声器进行声学分析及空气动力学分析,在确保排气系统压力损失满足设计要求的前提下,对消声器内部结构进行优化设计。实车验证结果表明：消声器优化后,整车定置增程器充电工况下排气口噪声总声压级降低了3.0dB(A),加速工况下问题转速点处排气口噪声声压级显著降低,排气口噪声大的问题明显改善。     

基于传递矩阵法车用抗性消声器结构优化设计

专用汽车的发动机功率大、排气流量大、排气温度高等特点,因此,抗性消声器成为降低排气噪声的重要装置,采用传递矩阵分析法对抗性消声器性能进行频域分析。针对多腔体、具有并联结构的复杂抗性消声器各参数对传递损失的影响,使用传递矩阵分析法对其结构进行优化设计。利用声学运动方程、连续性方程及四子参数法推导其传递矩阵,获得传递损失曲线。为提高消声器的效率,应用Matlab将基本消声单元进行模块化设计,搭建消声器实验台,对比实验分析和理论计算消声器的传递损失。结果可知:使用传递矩阵分析法所建模型能达到较高的预测精度;中间腔容积的变化对消声器消声性能有较大影响;通过调节隔板位置获得消声器内部各腔最佳容积,此时的消声量达到11d B,满足实际要求。     

基于正交试验设计的消声器结构改进

利用正交试验设计方法对某重型卡车排气消声器进行结构优化,运用正交表得到包含消声器腔体内进出口管尺寸、共振腔体积、穿孔率等多因素设计方案;结合消声器的工作状态,以消声器1/3频程的第16个频段的传递损失总和作为评价目标;运用数值分析方法计算并得到各组相应评价指标.分析了各因素对消声器消声性能的影响规律,在不改变消声器外部尺寸的前提下,对消声器的内部结构进行优化,使消声器的性能得到提高,为消声器的设计和优化提供依据.     

基于ISIGHT的双列圆锥滚子轴承优化设计

在考虑轴承受到径向载荷、轴向载荷和弯矩载荷的复杂受载情况下,建立了双列圆锥滚子轴承的优化设计模型,以轴承整体寿命为优化目标,以每列轴承滚子个数、圆锥滚子平均直径、圆锥滚子有效接触长度和轴承的节圆直径为设计变量,基于ISIGHT设计优化软件对设计模型进行了试验设计(DOE)分析,利用多岛遗传算法对优化设计模型进行了求解。将该模型应用于3MW风电主轴承,得到了试验设计分析下四个设计变量对轴承整体寿命影响的Pareto图和主效应图,参数优化后的风电主轴承整体寿命提高了83.8%。     

基于LMS Virtual.Lab Acoustics的抗性消声器性能分析研究

运用声学有限元软件LMS Virtual.Lab中的Acoustics模块对具有内插管的抗性消声器内部声场进行有限元分析。通过划分消声器有限元网格、定义声学网格、前处理等一系列步骤对消声器的传递损失进行了理论计算,并且对比相关的有限元分析软件及实验结果,验证了声学有限元软件计算结果的准确性。为消音器的设计优化提供了理论基础。     

基于声品质的摩托车消声器创新研究

为使消声器符合人耳听觉感受,引入了声品质的概念,并以声品质作为指导和依据来设计改进消声器。分析改进前后的消音器传递损失,发现其在(20~500)Hz和(1200~2000)Hz范围内的消声量最大。使用Artemi S滤去上述两个频段后,消音器排气噪声的声品质得到了明显的改善。从而得出在上述两个频段内,消声量越大声品质越好的结论。并用GTPower分析表明改进前后的消声器排气压力损失变化不大,证明改进后的消声器结构没有对排气造成很大影响,该改进方法是成功的,具有实用价值。     

基于Fluent的FSAE赛车消声器的优化设计

采用SolidWorks软件建立消声器三维实体模型,应用Fluent软件对消声器内部速度流场、压力流场及湍动能的分布情况进行数值模拟分析。根据分析结果对消声器进行优化设计,以降低消声器内部的涡流强度,减少排气过程的压力损失。     

基于遗传算法的差速器多目标优化设计

以某重型货车差速器为研究对象,提出了以体积最小与齿轮单位齿宽所受载荷最小相结合的多目标优化方法,建立了目标函数、设计变量和约束条件.基于遗传算法,运用Matlab软件编写了优化设计软件,得出了优化结果.通过比较优化前后目标函数值,可知优化后的结果明显好于优化前.和传统的设计方法相比,该方法提高了设计的精度和效率.     

基于遗传算法的采购优化设计

针对具有批量折扣的多供应商进行了采购策略优化.首先应用层次分析法,建立了供应商评价体系,选出信用等级高的供应商,然后根据采购成本最低原则,建立采购数学模型,并应用遗传算法编制求解程序.最后通过实例验证了该方法的有效性.     

基于遗传算法的液压系统优化设计

根据液压系统的动力学模型，确定了PID控制器的控制对象，以综合控制性能为优化目标函数，运用遗传算法理论基于Matlab语言编制程序对PID参数进行优化整定，优化实例结果证明遗传算法这一全新的优化方法能快速、有效地得到全局优化解。     

基于遗传算法的汽车变速器优化设计

文中以某轻型货车变速器为研究对象,建立了以体积最小为目标的目标函数、设计变量和约束条件.基于遗传算法,运用MATLAB软件编写了优化设计软件,得出了优化结果.通过比较优化前后目标函数值,得到优化后明显好于优化前的结果.和传统的设计方法相比,这种方法提高了设计的精度和效率.     

仿生扑翼机构的优化设计

建立了扑翼飞行器四连杆扑动机构的数学模型,运用遗传算法对该模型中的机构参数进行了优化设计.优化后的结果显示相对于原有机构其优化机构左右扑动角的不对称性降低为原先的17.07%.采用优化机构的扑翼飞行试验表明飞行中扑翼左右机翼的运动不对称性得到极大改善.从而为扑翼机构的设计提供了一定的理论和工程指导.     

基于遗传算法的蜗杆蜗轮优化设计

以蜗轮的有色金属齿圈体积最小为目标函数,并从设计经验本身、运动性能、边界条件等方面建立合理的约束条件,建立了蜗轮齿圈的优化设计数学模型。应用MATLAB遗传算法工具箱寻求全局最优解。优化结果表明,采用遗传算法能够快捷有效地对蜗杆齿轮进行优化设计,是对蜗杆齿轮优化设计的一种有效方法。     

基于遗传算法的散热器翅片优化设计

为了设计工程约束下的高性能散热器,基于散热器热阻网络模型,建立了散热器优化目标函数,利用遗传算法对目标函数进行优化,获取了工程条件约束下散热性能最优的散热器几何参数。计算结果与商用软件仿真结果符合较好,表明文中所建模型的准确性和有效性。文中的研究为提高高性能散热器的设计能力及新产品的研发效率提供了有益参考。     

基于遗传算法的齿轮传动模糊优化设计

提出了一种基于模糊集理论和遗传算法理论的齿轮传动多目标优化设计方法,对模糊优化模型的建立及求解、隶属函数的确定等进行了探讨,对遗传算法做了简要介绍并对一实例进行了计算。结果表明:将遗传算法应用于齿轮传动的模糊优化设计中能够取得很好的设计结果。     

基于遗传算法的膜片弹簧的模糊优化设计

提出了一种基于模糊集理论和遗传算法理论相结合的离合器膜片弹簧的多目标优化设计,对模糊优化模型的建立及求解、隶属函数的确定等进行了探讨,对遗传算法做了简要介绍,并对一实例进行了计算和数值模拟分析.结果表明：采用遗传算法进行膜片弹簧的模糊多目标优化效果较好.     

基于实验、神经网络和遗传算法的一种优化设计方法

针对传统优化设计方法对于机理复杂情况难以给出明确函数及只能寻优局部极值的缺陷 ,提出了用实验数据和神经网络形成“虚拟”函数和用遗传算法寻优全局极值的一种优化设计方法 ,并给出了一个优化实例