基于iSIGHT的鼓式制动器多目标优化设计

以鼓式制动器效能因素最大和制动鼓体积最小为目标,对鼓式制动器进行多目标优化设计,利用iSIGHT集成的多目标优化遗传算法,得到多目标优化问题的Pareto最优解集,再利用Pareto最优解集专用后处理工具EDM,找到最合适的折衷解.     

基于灵敏度分析的龙门横梁多目标优化研究

为减轻横梁质量并提高其静动态特性,首先对横梁进行受力分析,通过灵敏度分析找出各设计变量对横梁质量和最大变形量的影响程度,然后综合考虑横梁的质量和最大变形量,利用响应面法构造回归方程,并对回归方程进行准确性验证,用优化工具箱对横梁进行多目标优化求解,得到最优的尺寸参数.将优化前后的参数进行对比分析.结果表明,优化后的横梁不但质量减轻,而且静动态特性都有所提高.     

基于ANSYS的桥式起重机多目标动态优化设计

针对目前桥式起重机设计大多以静强度作为主要设计准则,设计模型修改困难等问题,以浙江金港船业的10t-34．5m桥式起重机整体结构为设计原型,采用有限元法动态分析理论,建立系列通用的桥式起重机有限元参数化模型,并对其进行动态分析,分析结果作为优化设计模型的目标函数。采用改进的非支配排序遗传算法（NSGA—Ⅱ）,对结构进行多目标动态优化设计,有效减轻了桥式起重机的质量,提高了桥式起重机金属结构的动态性能,为桥式起重机的设计提供了一定的理论依据。     

基于多目标的刨切机床身结构优化设计

以某数控刨切机床身为研究对象,提出一种基于灵敏度分析与结构优化设计相结合,以床身质量、最大静变形和一阶固有频率为优化目标的床身优化设计方法。建立床身有限元模型,对其进行动静态特性分析,通过对床身主要设计参数进行拉丁超立方试验设计,在此基础上,对各设计参数进行灵敏度分析并建立响应面模型,确定影响床身质量和床身动静态特性的关键参数,运用多目标优化算法对床身进行优化求解,根据优化结果,得到最佳优化方案。结果表明:床身质量减少 5.82% ,最大静变形减小 6.71% ,一阶固有频率提高 6.11% ,该优化方法在提高床身动静态特性的基础上,减轻了床身质量,为床身优化设计提供理论参考。     

基于有限元的异形高耸塔机平桥动态性能优化设计

异形高耸塔机的平桥动态性能对其整机性能有重要影响。采用有限元法动态分析理论,建立异形高耸塔式起重机平桥有限元参数化模型,对其进行动态分析。以分析结果作为优化设计的目标函数,采用ANSYS的优化算法模块,对平桥结构进行动态优化设计,通过实验对优化结果进行了可靠性验证,结果表明其有效减轻了异形高耸塔式起重机平桥的质量,提高了平桥金属结构的动态性能,为整机优化奠定了基础。     

基于动态灵敏度分析的数控机床床身结构优化设计

基于有限元分析方法,在结构动态特性灵敏度分析的基础上,对床身进行结构与动态性能优化,保证其良好动态刚性的同时,减轻床身质量,减少材料消耗,降低生产成本。文中的优化设计过程与方法可推广到机床其他部件的结构动态性能优化中,从而为机床整体结构动态特性的改进、机床整体结构的优化设计提供了重要的方法和理论依据。     

基于多目标的磨床床身结构优化设计

在充分考虑磨床床身动静态特性及床身整体质量的前提下,针对某型号五轴联动数控磨床床身内部筋板布局及筋板厚度尺寸的最优化选取,提出了一种基于多目标优化理论基础、以优化过程中床身最大静变形为约束、以床身整体质量及一阶固有频率为优化目标的床身结构优化设计方法.利用ANSYS Workbench软件进行有限元分析及优化,并通过灵敏度分析得到影响磨床床身动静态特性及床身整体质量的参数的权重占比,确定磨床床身在动静态特性下的薄弱环节及主要影响参数;在不改变床身基本尺寸的条件下,对床身内部筋板布局及筋板厚度尺寸进行优化,根据寻优结果,得到了床身的最佳优化方案.最终仿真结果表明,在床身整体质量减少40.4 kg的情况下,其最大静变形减小11.3％,一阶固有频率提升了 4.2％;与传统优化方法中提升固有频率、减小最大静变形量往往会造成床身整体质量增加的结果相比,该方法更为有效.     

基于多目标的磨床床身结构优化设计

在充分考虑磨床床身动静态特性及床身整体质量的前提下,针对某型号五轴联动数控磨床床身内部筋板布局及筋板厚度尺寸的最优化选取,提出了一种基于多目标优化理论基础、以优化过程中床身最大静变形为约束、以床身整体质量及一阶固有频率为优化目标的床身结构优化设计方法.利用ANSYS Workbench软件进行有限元分析及优化,并通过灵敏度分析得到影响磨床床身动静态特性及床身整体质量的参数的权重占比,确定磨床床身在动静态特性下的薄弱环节及主要影响参数;在不改变床身基本尺寸的条件下,对床身内部筋板布局及筋板厚度尺寸进行优化,根据寻优结果,得到了床身的最佳优化方案.最终仿真结果表明,在床身整体质量减少40.4 kg的情况下,其最大静变形减小11.3％,一阶固有频率提升了 4.2％;与传统优化方法中提升固有频率、减小最大静变形量往往会造成床身整体质量增加的结果相比,该方法更为有效.     

基于响应面模型与遗传算法的工具磨床立柱多目标优化设计

以某型号工具磨床立柱为研究对象,应用SolidWorks建立立柱的三维模型,然后利用ANSYSWorkbench软件对其在典型工况下进行静态特性分析,并根据分析结果对立柱进行多目标优化设计.优化时,首先确定设计变量,利用正交试验进行灵敏度分析,判断灵敏度较大的设计变量作为后续优化设计的自变量;然后通过二阶响应面法建立数...     

基于多目标非耦合优化策略的可靠性稳健优化设计

以实现多目标问题的可靠性稳健优化设计为目标,通过对目标函数和约束条件进行灵敏度分析,生成目标函数和约束函数的灵敏度附加项,建立了基于灵敏度附加目标函数的可靠性稳健优化设计模型;基于独立公理,使用正交试验和方差分析技术确定设计变量对各个设计目标的影响程度,将设计参数按无耦合或准耦合设计形式分组,把多目标优化问题单目标化,避免多个设计目标之间的反复权衡;结合增广乘子法,应用MATLAB的优化和符号工具箱来实现钳形盘式制动器的可靠性稳健优化设计。算例表明,提出的稳健设计方法具有较高的精度和可靠度。     

基于ANSYS Workbench 的吊座尺寸多目标优化设计

对某吊座在AWE中进行关键尺寸参数化建模,使用ANSYS Workbench的Design Exploration模块进行参数灵敏度分析。以此为基础进行多目标优化,使最大等效应力、最大变形量、重量最小化。最后验算圆整的参数,在保证刚度的前提下,与原设计相比重量下降11.7％,最大等效应力下降4.7％。     

双圆弧齿轮传动多目标稳健优化设计

为了提高复杂约束条件下双圆弧齿轮传动的设计质量和速度,通过算例,采用粒子群优化算法对其进行约束多目标优化设计,求出满足约束条件的Pareto解集。考虑工程实际中误差的客观存在,进行了4因素13水平的均匀试验设计及望目特性的信噪比计算,在此基础上,依据多目标稳健优化设计原理在Pareto解集中选择最稳健的设计做为最终方案。分析了结果方案中目标函数(体积函数和相对曲率半径函数)对各个设计变量的灵敏度,得出了目标函数最为敏感的因素及各因素对目标函数的影响程度,用于指导公差的制定和实际加工制造。     

基于多目标动态规划的电热丝自动布线方法研究

针对柔性薄膜加热器电热丝布线过程繁琐,研究一种自动布线方法,能基于动态规划算法划分电热丝的排布阶段并对每一阶段做出布线决策,通过多目标优化获得电热丝在指定区域中的最大排布量及最优排布间隙,生成最优布线策略,并实现布线图的自动绘制。该布线方法能有效提高布线效率,降低布线误差,保证布线质量。     

基于多目标遗传算法的汽车玻璃升降器结构优化设计

卡滞、振动噪音等不正常现象时常会出现在叉臂式玻璃升降器结构的运行过程中,基于Catia和ANSYS Workbench平台并结合实践,采用多目标遗传算法对玻璃升降器的机械结构参数优化设计,以减轻玻璃升降器质量、提高结构强度,从而降低卡滞、振动等现象产生。优化结果表明,升降器的两侧凹槽处均可以作为升降器结构优化的Pareto优解集,在满足升降器结构强度、刚度、变形的情况下,设计轻量化玻璃升降器结构,最终为汽车玻璃升降器的整体优化设计提供理论依据。     

桑叶采摘机构的多目标优化设计

针对桑叶采摘机构的采摘工况,通过几何与静力学分析,以采摘机构的基本参数为设计变量,分别以推杆推力最小和采摘机构质量最轻为优化目标,在满足采摘机构的基本尺寸和力学性能的条件限制下,采用加权线性组合法建立多目标优化数学模型,求解桑叶采摘机构的最佳设计方案。经多目标优化后采摘机构质量和推杆推力都相应减小。机构质量减轻可节省生产成本,推杆推力减小使机构打开合理角度时节省时间,提高采摘效率。利用多目标优化方法可获得较好的优化效果,为进一步桑叶采摘机物理样机制作奠定良好基础。     

基于拓扑优化与多目标优化的给料机关键部件结构设计

针对给料机经常因为强度不足而发生失效的问题,基于有限元法对某型号振动给料机进行典型工况下瞬态动力学分析,同时开展相应工况下动应力测量,结果表明给料机的失效主因为弹簧上座结构设计不合理。因此,基于变密度法和子结构法,建立以弹簧上座组合应变能为优化目标函数,约束应力和体积分数的拓扑优化模型,基于灵敏度分析和最小二乘法建立了一阶扭转、弯曲频率和总质量的响应面模型,最后利用遗传算法对响应面模型进行多目标优化,得到Pareto最优解集。结果表明优化后结构固有频率分别提高了4.17%和6.30%,最大动应力减小了46.4%,提高了给料机整体的刚度和结构可靠性。     

基于遗传算法的机械装备多目标优化设计方法研究

针对机械装备受到结构的限制,存在运行效率低的问题,提出了机械装备多目标优化设计方法.利用寿命均衡约束和可靠性约束,实现了机械装备的多目标优化设计.实验结果表明,提出的机械装备多目标优化设计方法可以大大提高机械装备的运行效率.     

机械系统可靠性的多目标模糊优化设计

本文应用模糊集理论,探讨了多目标模糊优化的数学模型及春求解方法,并将其应用到机械系统可靠性的多目标优化设计中。     

收纳仓的多目标优化设计

以喷涂行业缸体收纳仓所受载荷为研究对象,先利用三维软件对收纳仓进行建模,再利用Workbench软件进行数值仿真,并对收纳仓结构设计的若干参数进行优化设计,通过仿真分析其结构设计参数与收纳仓最大正应力之间的关系,求出收纳仓轻量化设计参数的最优解。优化结果表明,在保证收纳仓强度和刚度的前提下,收纳仓的质量降低了约3.4%,从而节约了收纳仓的制造成本,提高了收纳仓抵抗变形的能力,为收纳仓的设计及轻量化提供了理论依据。     

基于ANSYS Workbench的吊座尺寸多目标优化设计

对某吊座在AWE中进行关键尺寸参数化建模,使用ANSYS Workbench的Design Exploration模块进行参数灵敏度分析。以此为基础进行多目标优化,使最大等效应力、最大变形量、重量最小化。最后验算圆整的参数,在保证刚度的前提下,与原设计相比重量下降11.7%,最大等效应力下降4.7%。