近似概率设计法的发展和其误差分析

本语文介绍了近似概率法在结构工程领域的发展和其发展条件。重点阐述机械产品可靠性设计直接搬用近似概率法的问题。     

起重机金属结构的概率极限状态设计方法

传统的起重机设计主要是对起重机金属结构的设计,我国引进起重机一直沿袭了前苏联的设计理念,至今仍然采用许用应力设计法,设计安全裕量大,结构笨重,能耗高。20世纪70年代以来,一些工业发达国家的起重机设计逐步过渡到了半概率法和近似概率法。通过对概率极限状态法的介绍和极限状态法在起重机设计中的应用介绍,为该方法在起重机设计中的应用提供有益的借鉴。     

Shigley近似法在超高压容器疲劳设计中的应用

阐述Shigley近似法在富阳超高压容器疲劳设计中的应用。     

基于混合试验设计方法的支持向量回归机参数优化研究

研究高斯径向基核支持向量回归机参数优化问题。推导线性和非线性支持向量回归机公式,分析影响支持向量回归机精度的主要控制参数,将拉丁超立方设计方法与Powell法相结合,提出一种快速有效的支持向量回归机参数优化方法。将支持向量回归机用于近似建模,提供仿真算例,并与Kriging函数和径向基函数近似性能进行比较。结果表明,设计的支持向量回归机能实现近似精度和近似效率的良好折中,参数估计简单,易于编程实现,是有效的近似建模方法,可为飞行器多学科设计优化用近似建模方法研究提供理论参考。     

基于理论概率法的齿轮传动孔系精度设计

依据机械加工工艺和装配过程的经典误差理论及其几何参数分布规律，运用理论概率法的原理和方法，提出机械精度设计的数学模型，提高了工程设计水平。     

基于梯度法的多目标稳健设计研究

针对多目标稳健设计问题,提出了基于梯度信息的稳健性设计方法。首先构建了多目标稳健性数学模型,在模型中把目标之一的均值作为约束,而把目标之二的稳健性作为优化目标。进一步地,针对复杂系统的多目标稳健设计中梯度难以计算的问题,提出了利用基于近似梯度的方法来进行稳健设计,并引用一个活塞的实例来验证所研究方法的有效性,与其他的稳健设计方法进行了对比。研究结果表明这种近似梯度能够很好地解决复杂系统的多目标稳健设计问题,实现多个目标之间的权衡。     

基于计算试验设计与代理模型的飞行器近似优化策略探讨

现代飞行器设计优化中广泛应用高精度分析模型以提高设计可信度与综合性能,但是也带来了计算复杂性问题。为了有效缓解计算耗时的问题,基于计算试验设计与代理模型的飞行器近似优化策略成为研究热点。近似优化策略通过构造合理的近似模型引导优化过程快速收敛到最优解,从而达到降低计算成本,缩短设计周期的目的。根据广泛的文献调研,对飞行器近似优化策略的发展现状进行详细探讨。给出近似优化策略的定义、求解流程、特点以及关键技术。对计算试验设计方法、代理模型方法、精度校验与代理模型选择方法等技术进行综述。围绕静态与自适应两类近似优化策略,重点讨论典型的代理模型管理与更新策略与收敛准则。针对飞行器多学科设计优化问题,探讨近似优化策略与分解策略在求解效率与收敛性方面的技术特点。通过数值算例对各项关键技术的特点进行较详尽的对比分析与总结,并依托飞行器设计优化工程实例对近似优化策略的综合性能进行探讨,指出不同近似优化策略的适用范围。研究结果表明,飞行器近似优化策略在优化效率、全局收敛性以及鲁棒性等方面体现出较显著的优势,具有良好的工程应用前景。指出飞行器近似优化策略的未来研究方向。     

基于梯度法的多目标稳健设计研究

针对多目标稳健设计问题,提出了基于梯度信息的稳健性设计方法。首先构建了多目标稳健性数学模型,在模型中把目标之一的均值作为约束,而把目标之二的稳健性作为优化目标。进一步地,针对复杂系统的多目标稳健设计中梯度难以计算的问题,提出了利用基于近似梯度的方法来进行稳健设计,并引用一个活塞的实例来验证所研究方法的有效性,与其他的稳健设计方法进行了对比。研究结果表明这种近似梯度能够很好地解决复杂系统的多目标稳健设计问题,实现多个目标之间的权衡。     

火工品压药机装配误差的研究

针对军用雷管生产线中压药机结构,分别用极值法和概率法对压药机冲子和雷管的配合精度,进行了装配尺寸链的描述和计算,并对所得的结果进行了比较。     

双分度头复式分度法的计算机优化设计

双分度头复式分度法的计算机优化设计西南交通大学（６１００３１）周汝忠分度头是铣床上的重要附件，在铣削齿轮、棘轮等等分工件时都要进行分度，当工件的等分数不能使用简单分度时就要采用其它方法，如差动分度、近似分度等。采用双分度头复式分度法也是其中一种，这个...     

多学科优化设计在热成形车架轻量化中的应用

采用最优拉丁方试验设计方法进行样本数据设计,采用移动最小二乘响应面方法构建白车身扭转刚度、白车身关键区域强度、整车正碰多学科系统的近似模型。利用连续二次规划优化方法对此近似模型进行优化,将热成形板的前中后大梁厚度、大梁内部加强板厚度作为设计变量,在满足正碰设计要求、白车身强度刚度要求的同时,显著减小了车架的质量。     

高效曲柄摇杆机构的简易设计法

作者研究了曲柄摇杆机构的杆长偏离优化值对传动角的影响，得出了传动角的相对误差小于连杆相对误差的平方的结论；求出了表达连杆优化尺寸的近似函数。按照该函数计算的机构最小传动角比优化值仅小零点几度从而找到了优化设计的代用方法。     

基于Kriging插值和回归响应面法的冲压成形参数的优化及对比分析

首先采用拉丁方试验设计方法进行样本数据设计,同时,为了提高计算效率,将基于Kriging插值和响应面近似模型引入板料成形优化设计的复杂系统中,并基于初始化变量进行优化,采用Kriging插值和响应面近似方法对样本点和优化过程中形成的优化点重新进行响应面构造,以确定优化范围内新的初始值并将约束减小到一定范围;随后采用遗传优化算法对更新的设计变量初始值和约束范围进行优化。如此循环,直至得到最优解。计算结果表明,在汽车覆盖件行李箱盖的压边力、拉延筋阻力最优设置以及避免出现拉裂、起皱现象方面,Kriging插值近似建模技术优于多项式回归响应曲面近似建模技术,其预测精度高,自由度高,建模效率高。     

基于6σ的稳健优化设计在薄板冲压成形中的应用

薄板冲压成形过程中,其设计变量和噪声因素都具有一定的波动,都存在不确定性。传统的优化设计由于忽略不确定因素的影响,当设计变量产生波动时,往往会导致设计最优目标超出约束界限或者目标函数对设计变量的波动极为敏感,从而使设计失效。采用自主开发的STLMesher软件建立了模具的参数化模型,在此基础上将试验设计、能代表实际冲压过程精度较高的近似模型和蒙特卡罗模拟技术相结合,构造了基于产品质量工程的6σ稳健优化设计方法。该方法在设计初始阶段就考虑了各种不确定因素的影响,因此在获得近似最优解的同时能够提高设计变量的可靠性和目标函数的稳健性,大幅提高产品的质量。在优化过程中调用的是近似模型,能大大减少调用有限元模型的次数,提高优化效率。算例表明,该方法具有较高的精度和较强的工程实用性。     

平面连杆机构近似综合的全方案优选

研究了平面连杆机构近似综合的全方案优选问题。梯度为零是优化目标函数取极小值的必要条件，因此本文首先建立机构近似综合优化目标函数并导出其梯度方程组；然后用连续法求出梯度方程组的全部解并将其代入目标函数表达式，根据目标函数值大小，优选得到能近似实现给定运动要求的全部机构方案。本文方法具有一般性，可用于其它平面及空间连杆机构的近似综合研究     

平面连杆机构近似综合的连续—优化法

本文将连续法与优化法相结合，以平面铰链四杆机构函数综合为例，研究了平面连杆机构的近似综合问题，得到了能近似实现给定运动条件的多个机构方案，使机构运动综合的多方案优选成为可能。本文工作为平面及空间机构的近似综合研究开辟了新途径。     

用广义逆矩阵及连续法进行连杆机构的近似运动综合

提出了连杆机构近似运动综合的一种新方法,其基本思路是：首先利用广义逆矩阵将连杆机构的近似运动综合方程组转化为所含方程数目与变量数目相等的多项式方程组,然后采用连续法求解该方程组,进而得到机构近似运动综合方程组的所有解。利用该方法,可求得多种机构方案与现有用连续法进行机构近似运动综合的方法相比,求解时所需跟踪的同伦路径数目大为减少,大大提高了连杆机构近似运动综合的求解效率。文中以平面铰链四杆机构的近似函数综合为例说明了新方法的运用。     

基于响应曲面法的液力透平叶轮多目标优化设计

建立了基于试验设计理论和响应面近似的液力透平叶轮的优化设计方法。以最高效率、高效区范围及转轮所得扭矩-流量曲线在小流量区的稳定性为目标函数。在使用CFturbo软件建立液力透平叶轮的参数化模型后,先用Plackett-Burman试验设计筛选结构参数,并根据结构参数对目标函数的影响将其划分为三个等级:显著因素、次显著因素和不显著因素;再用正交试验法确定次显著因素的设计中心点;最后由中心复合和Box-Behnken设计及响应面分析确定各级结构参数的最优设计点。该方法以计算流体力学(CFD)的计算结果为基础,共进行40次试验,构造了液力透平叶轮的结构参数与多目标函数的响应面近似模型,分析了结构参数间的交互效应。对最优设计点的液力透平进行了实验研究,试验结果及CFD计算值与响应面近似值吻合,且较优化前的模型在性能上有明显改善,表明基于试验设计和响应面的优化设计方法可用于液力透平叶轮的优化设计。     

应力—强度干涉模型的可靠度计算方法的研究

静态应力－强度系统的可靠度仅与应力和强度的干涉有关,应力－强度干涉模型在概率法和可靠性预测中,有非常重要的作用。对应力－强度干涉模型的4种重要的可靠度计算方法进行了介绍、分析和比较,并对各自的特点、应用场合作了说明。     

平面连杆机构近似综合的连续－优化法

本文将连续法与优化法相结合,以平面铰链四杆机构函数综合为例,研究了平面连杆机构的近似综合问题,得到了能近似实现给定运动条件的多个机构方案,使机构运动综合的多方案优选成为可能。本文工作为平面及空间机构的近似综合研究开辟了新途径。