板壳加筋结构的组合优化

提出了一种将结构加筋布局优化和结构参数优化相结合的优化方法。该方法先对结构中的加强筋进行布局优化,然后再优化结构参数。在加筋布局优化中,用单元应变能密度灵敏度作为删除单元的准则。在参数优化中,目标函数和约束函数被近似地表示为二阶表达式,并用改进的DFP(Davidon,Fletcher and Powell)方法来求优化解。为了降低计算复杂度,采用组合近似(CA)方法对修改后的结构位移和应力进行重分析,并应用该方法对储水箱结构进行了结构优化设计。数值结果表明,该方法处理板壳加筋结构优化问题十分有效,而且容易在计算机上实现。     

载货汽车发动机飞轮壳加强筋布置的优化设计

论述了载货汽车发动机飞轮壳加强筋的布置优化设计。在布置优化过程中,以应力约束条件下加强筋的最小重量为目标函数,将加强筋布置在应变能(或应力)较高的位置。利用加强筋单元应变能灵敏度给出了飞轮壳加强筋优化位置的搜寻方法,即通过确定加强筋单元的使用效率来决定应该被删除的无效单元。在迭代设计过程中,应用一种高效的重分析方法提高了计算速度。该方法与传统设计方法相比,大大缩短了优化设计周期,提高了设计精度。     

板壳加筋结构的组合优化

提出了一种将结构加筋布局优化和结构参数优化相结合的优化方法。该方法先对结构中的加强筋进行布局优化,然后再优化结构参数。在加筋布局优化中,用单元应变能密度灵敏度作为删除单元的准则。在参数优化中,目标函数和约束函数被近似地表示为二阶表达式,并用改进的DFP（Davidon,Fletcher and Powell）方法来求优化解。为了降低计算复杂度,采用组合近似（CA）方法对修改后的结构位移和应力进行重分析,并应用该方法对储水箱结构进行了结构优化设计。数值结果表明,该方法处理板壳加筋结构优化问题十分有效,而且容易在计算机上实现。     

加筋板结构后极限强度行为影响参数研究

为使船体结构的安全性设计得到有效技术支撑,通过ABAQUS有限元软件,对面内压力作用下的加筋板结构进行响应分析,得出加筋板结构在达到极限强度之后的载荷-位移关系曲线,即后极限强度行为.探讨了板厚、材料硬化率、边界条件以及初始缺陷等影响船体加筋板结构受损之后承载能力的重要参数.结果表明:加强筋数量的增加对于提高加筋板结构在给定变形下的承载能力有利,板厚的增加并不能有效改善结构受损后的承载能力.     

横向冲击荷载下加筋板结构的动力响应数值分析

以横向冲击荷载下的四边简支加筋板结构为研究对象,建立有限元模型。通过对不同参数下加筋板动力响应时间历程曲线的比较,分别讨论荷载形式、荷载峰值、加强筋体积比、宽高比以及分布形式对整体结构动力响应的影响。研究结果表明：阶跃荷载下加筋板动态响应最为强烈,荷载峰值与加筋板挠度峰值直接相关;加强筋与板的体积比α、加强筋横截面的宽高比β与整体结构的动力响应密切相关;在加强筋与板的体积比α一定前提下,减小加强筋宽高比β的值,更利于提高结构的抗冲击能力。     

载重汽车变速器壳体加强筋布置的优化设计

为了提高载货汽车变速器壳体强度,在其内部布局加强筋.在布局优化过程中,以应力约束条件下加强筋的最小质量为目标函数,加强筋被布置在高应变能或应力的位置,利用加强筋单元应变能灵敏度和一种迭代计算中高效的重分析方法提高计算速度,通过确定加强筋单元的使用效率决定加强筋单元删除或保留.计算结果表明:经过2次迭代优化,变速器壳体结构的最大主应力从1.12×108Pa下降为9.86×107Pa,达到设计要求.应用加强筋的布局优化,可以有效地提高汽车变速器壳体结构强度.     

含有初始挠度的加筋板结构非线性动力屈曲数值分析

基于含有初始挠度的四边简支加筋板模型,数值模拟其受面内冲击荷载作用的动力屈曲行为。提取不同初始挠度幅值、加强筋体积比、加强筋截面宽高比以及分布形式下的动力响应时间历程结果,绘制出基于B-R准则的P-Y曲线,讨论各种参数对加筋板整体结构抗屈曲能力的影响。分析表明:不同的荷载参数,加筋板的动力屈曲行为有显著的不同;加筋板的动力屈曲对初始挠度幅值非常敏感,而加强筋参数对加筋板结构动力屈曲的影响有规律可循。     

以固有特性为目标函数的振动筛结构形状优化设计

用板、梁单元建立振动筛的有限元模型,并进行模态分析,得到筛体的固有频率及振型。采用灵敏度分析的方法,确定对结构固有特性影响较大的灵敏因素,由此结果对振动筛进行以固有特性为目标函数的结构形状优化设计。优化后振动筛的第一阶固有频率提高了5.58%,固有频率远离激励频率,满足强度要求。     

基于弹性动力学分析的黄豆除杂振动筛优化设计

构建了振动筛的弹性动力学模型,推导出物料在筛面上的运动方程,以及物料在筛面上的平均推进速度计算公式。根据公式中各参数与筛分性能的关系,确定了影响振动筛筛分性能的主要结构参数与运动参数,并对相关参数进行优化。参数优化过程中利用BP神经网络得出振动筛的相关参数与筛分性能之间的关系,重构了振动筛的弹性动力学模型,加速了优化计算过程。优化结果表明,改进设计后振动筛的筛分效果可以达到最好,筛分效率也有提升。     

基于弹性动力学分析的黄豆除杂振动筛优化设计

构建了振动筛的弹性动力学模型,推导出物料在筛面上的运动方程,以及物料在筛面上的平均推进速度计算公式.根据公式中各参数与筛分性能的关系,确定了影响振动筛筛分性能的主要结构参数与运动参数,并对相关参数进行优化.参数优化过程中利用BP神经网络得出振动筛的相关参数与筛分性能之间的关系,重构了振动筛的弹性动力学模型,加速了优化计算过程.优化结果表明,改进设计后振动筛的筛分效果可以达到最好,筛分效率也有提升.     

求解上层含约束条件的模糊二层 多随从线性规划的结构元方法

讨论了一类上层含约束条件的模糊二层多随从线性规划模型;利用结构元理论,证明了该模型的最优解等价于上层含约束条件的二层多随从线性规划模型最优解;并通过极点搜索法,得到了该模型最优解;最后通过数值算例验证了该方法的可行性。     

求解上层含约束条件的模糊二层多随从线性规划的结构元方法

讨论了一类上层含约束条件的模糊二层多随从线性规划模型;利用结构元理论,证明了该模型的最优解等价于上层含约束条件的二层多随从线性规划模型最优解;并通过极点搜索法,得到了该模型最优解;最后通过数值算例验证了该方法的可行性。     

Collaborative production planning between supply chain partners by Lagrangian relaxation

A collaborative planning framework based on the Lagrangian Relaxation was developed to coordinate and optimize the production planning of independent partners in multiple tier supply chains. Linking constraints and dependent demand constraints were added to the monolithic Multi-Level, multi-item Capacitated Lot Sizing Problem (MLCLSP). MLCLSP was Lagrangian relaxed and decomposed into facility-separable subproblems. Surrogate gradient algorithm was used to update Lagrangian multipliers, which coordinate decentralized decisions of the facilities. Production planning of independent partners could be appropriately coordinated and optimized by this framework without intruding their decisionities and private information. Experimental results show that the proposed coordination mechanism and procedure come close to optimal results as obtained by central coordination.     

空间薄壁筋条加筋板应力强度因子的解析—有限元混合法

在铆钉力法的基础上提出了薄壁筋条和蒙皮均含裂纹时计算加筋板应力强度因子的解析－有限元混合法。对含裂纹和不含裂纹空间薄壁筋条，分别建立了棱线横向位移不连续平板模型和修正的二力杆模型。分析和计算发现，空间薄壁筋条和蒙皮均含裂纹时，加筋板应力强度因子的变化出现了一些新的规律。     

冷弯薄壁斜卷边槽钢轴压构件的稳定性分析

为研究冷弯薄壁斜卷边槽钢轴压构件的稳定性能,选取了两种翼缘外廓尺寸(B=55 mm和B=80 mm)、七种卷边弯起角度(θ分别为30°、45°、60°、90°、120°、135°、150°)、三种板厚(t取为1.0、2.0和3.0 mm)、六种试件长度(L以0.5 m为间隔,由0.5 m起变化到3 m止)、简支和固支两种边界条件,对共计504个算例进行了轴心受压状态下的非线性有限元分析.研究了上述参数对斜卷边槽钢轴压构件稳定性能的影响.结果表明,θ对弹性畸变屈曲临界力影响显著,且对轴心受压简支构件而言,θ为钝角时能够有效地避免畸变屈曲的发生,若θ为30°构件的破坏模式不由畸变屈曲控制时,则其承载力最大;轴心受压固支柱比简支柱更容易出现畸变屈曲,且斜卷边槽钢大多不及相同条件下直角卷边槽钢的承载力.     

基于遗传算法的多无人机协同逆推式路径规划

综合了多无人机群的任务和任务区域的特点,在优化过程中考虑了机群综合获利效益、无人机(UAV)的的最大转弯角限制和多无人机成员间防碰和威胁区域的生存概率,合理构建了UAV任务的目标函数和约束条件。将协同逆推预测控制(CRH)方法引入无人机机群路径规划方法的研究中,并采用遗传算法求出了满足目标和约束要求的控制量。仿真算例表明采用介绍的协同逆推式路径规划算法,任务空间中无人机能够自动地分别访问不同的目标以得到最大的获利值,证明了算法的有效性。     

梁端加强板构造对可更换耗能梁段受力性能的影响

为了改善可更换结构体系中可更换耗能构件的受力性能,提出一种梁端端板螺栓+加强板连接构造的可更换耗能梁构件。设计并制作了2个足尺的剪切屈服型可更换耗能梁试件,对其进行拟静力反复加载试验,并采用ABAQUS软件进行有限元模拟分析,探讨梁端连接构造对可更换耗能梁破坏模式、承载力、梁端塑性应变等特征的影响。试验结果表明：试件的破坏模式为腹板-加劲肋焊缝断裂或翼缘-端板焊缝断裂,试件具有良好的承载力和耗能能力;梁端加强板构造能有效转移梁端翼缘-端板焊缝区域的塑性应变,避免构件提前发生翼缘-端板焊缝断裂,导致无法满足其变形和震后可更换需求;有限元模拟结果与试验结果吻合较好,验证了有限元模型的有效性。对5类梁端加强板构造模型进行非线性分析,结果表明,该类梁端构造均能改善梁端翼缘-端板焊缝区域应力集中现象,优化其受力特征。提出可更换耗能梁梁端端板螺栓+加强板构造的设计方法,并通过有限元模型验证了其可行性。