大型翻板闸门抗波浪振动的主动控制

以单跨为102 m的苏州河河口大型翻板闸门为例，探讨了在台风风浪作用下闸门扭转振动妨碍正常使用和影响结构安全性的问题.通过求解半解析解获得了部分入水翻板闸门在液固耦合下的扭转振动模态，并得出了该模态与上、下游水位的关系，结构模型试验验证了该解的合理性.建立了该结构扭转振动控制机理，根据港口工程常用的风浪谱，基于随机最优控制方法，仿真求解了结构控制前后的振动响应.结果表明，该模态控制方法及其控制点的设置能够大幅度降低扭转振动幅度，从而提高了结构的安全性能.当随机载荷的能量集中在某个模态附近时，该方法更易于实施.     

虚拟轴数控机床基于解耦驱动的补偿器设计

用直线电机驱动虚拟轴机床,可满足高速时动态响应和提高精度的要求,虚拟轴机床的伺服驱动由于强耦合的影响,一直是控制理论和实现技术方面的一个难题,提出了一种新颖的精确定位控制策略,在一轴或多轴控制失效情况下,此控制策略可实现持续动态定位,通过在线重新设置解耦矩阵,能保证在一个或几个驱动器失效时,闭合回路仍能继续正常工作,又在解耦控制的基础上设计了干扰补偿器,仿真结果表明,此控制策略可有效抑制各种扰动,大大改善速度响应特性。     

浮箱式检修闸门的设计

结合工程实例介绍了多节浮箱式检修闸门的设计方法及设计要点.     

大型翻板闸门流体激振的双模型试验研究

针对水工闸门的流激振动普遍存在的情况下，振动强度难以预测的问题，通过双模型试验获得结构振动响应特征，即通过变态相似的水力学模型试验获得流体激振载荷功率谱密度，借助严格比例的结构模型试验获得液固耦合下的结构分析点的传递函数，通过数值计算得到不同工况下闸门过流时的振动随机响应特征.在某大型翻板闸门的应用结果表明，该方法合理有效，通过模型试验与随机响应计算，预测实际流激振动的随机响应特征量；门顶过流时该闸门的振动响应集中在低频段，不会产生共振现象，同时该闸门对波浪载荷作用将是敏感的，必须给予充分关注.     

结构可靠度指标的最优化方法及MATLAB实现

根据可靠度指标的几何意义,将求解可靠度指标问题转化为求极小值的优化问题,建立了求解可靠度指标β的优化模型。采用Matlab语言编制了通用的计算程序,使得Matlab语言在可靠度计算中得到应用。     

底框结构在倾覆力矩作用下附加轴力的计算

底框结构在倾覆力矩作用下,往往柱中产生附加轴力,且影响较大,但精确计算困难,现有的计算方法较繁且未考虑空间协同作用,带导致计算误差较大,本文从空间协同工作入手利用功能原理导出一简化计算公式便于实际应用。     

一种基于知识库和最优化的加工流程设计方法

本文应用计算机知识库结合最优化方法,建立了一个加工流程设计方法,这一系统可将零件的加工特征转化为的加工操作流程的技术要求,然后通过求解一个约束优化问题,从而寻找在技术上可行（满足技术要求）的、经济上最优（满足一定的经济评价指标）的加工操作流程。     

基于Matlab软件的《最优化方法》教学

随着计算机技术的快速发展,出现了许多大型的数值计算软件,为数学很多学科提供了新的授课途径。作为讲述算法为主的最优化方法这门课程,应该是当代理科大学生必须牢固掌握的一门基础课。传统的最优化课程教学主要以理论推导为主,并不适用于现在一般本科院校的实际情况,因此必须探索新的教学方法。本文主要介绍基于MATLAB软件的最优化方法教学。     

钢带冷却机驱动系统的设计

以钢带冷却机的驱动装置为主要设计内容,讨论：电机,减速机的选型,传动方式的选择及其强度校核;驱动轴的设计及强度校核。     

基于无网格方法的钢结构构件优化模拟分析

对基于无网格方法的钢结构构件进行了拓扑优化设计模拟分析的研究．以钢构件虚密度作为设计变量,引入势阱函数,构造以钢结构构件的柔度和势阱函数作为优化的目标函数．同时显式表达虚密度与材料弹性模量之间的对应关系,并通过引入势阱函数,使中间密度值向0／1两端聚集．在无网格法框架下进行了灵敏度分析,采用了序列二次规划法（SQP）作为优化算法进行了优化,验证了无网格法框架下进行钢结构构件优化模拟分析的可行性．     

基于无网格方法的钢结构构件优化模拟分析

对基于无网格方法的钢结构构件进行了拓扑优化设计模拟分析的研究.以钢构件虚密度作为设计变量,引入势阱函数,构造以钢结构构件的柔度和势阱函数作为优化的目标函数.同时显式表达虚密度与材料弹性模量之间的对应关系,并通过引入势阱函数,使中间密度值向0/1两端聚集.在无网格法框架下进行了灵敏度分析,采用了序列二次规划法(SQP)作为优化算法进行了优化,验证了无网格法框架下进行钢结构构件优化模拟分析的可行性.     

弧形钢闸门结构整体优化设计

对闸门结构的优化多将其简化为平面体系或者分别对各构件进行优化,而各构件的最优往往不能等同于结构整体最优.利用APDL语言对ANSYS进行二次开发,融合了有限元法数值计算的准确性和优化方法求极值的高效性,按真实的三维情况对闸门进行优化设计,成功解决了弧形钢闸门的三维优化问题,为优化设计的工程应用提供了一种方法.     

衣领结构设计的优化研究

从衣领的结构设计出发,阐述了服装中最重要的部位衣领与人体的关系,衣领中翻领与领座的关系,翻折线与领下口线的关系,通过各种优化设计方法改变领翻折线与领下口线的长度,从而使衣领更加符合人体,穿着更美观。     

基于结构优化方法的单缸机机体轻量化设计

采用拓扑优化和形状优化相结合的集成优化方法,研究了结构优化方法在发动机气缸体轻量化设计中的应用.拓扑优化采用变密度方法,以缸体总柔度最小化为优化目标,以缸体重量为约束条件;应用形状优化对曲轴箱两侧壁面的厚度进行优化,以减重为优化目标,以最大应力不超过原缸体应力为约束条件.在最大爆发压力工况下优化后的缸体最大应力比原缸体低,应力分布更加均匀.结构优化方法应用于缸体的等强度轻量化设计,容易确定缸体的最佳形状,减少了重复设计验证的次数,可以大幅度缩短产品设计周期.     

基于构件内力优化的车身结构轻量化设计

针对细长杆件的轴向承载能力要远大于其他非轴向的承载能力的特性,提出了基于构件内力优化的车身结构轻量化设计理念。从构件受力合理的角度来实现客车车身骨架轻量化,即通过对整车结构的力流分析,得到车身结构整体及主要构件受力特性,找出整车骨架中的高应力及低应力区域。进一步对高应力或低应力杆件的内力成分和应力成分进行分析。在保证强度的基础上,从结构受力合理的角度出发,挖掘整车轻量化的潜力。最后结合某款全承载式客车进行了相应的轻量化设计,在降低结构最高应力的前提下实现减重220kg。     

底部框架-密肋复合墙房屋结构抗震设计方法

针对地震作用下砌体墙容易开裂、延性较差和混凝土墙刚度过大易导致薄弱层向上转移等问题,提出在房屋底层设置刚度可调、延性良好的新型抗侧力构件——密肋复合抗震墙,形成底部框架-密肋复合墙上部砌体结构,从框架-复合墙受力特点、框架与复合墙协同工作模型、复合墙有效刚度等方面对其抗震性能进行了详细分析,结合相关试验给出了底部框架密肋复合墙房屋结构实用抗震设计方法和构造措施.     

基于自适应遗传算法的模拟电路的优化设计方法

针对在模拟电路设计中参数调整复杂性带来的困难,提出了一种新的针对CMOS模拟运算放大器参数优化方法.其特点是把模拟电路设计知识与遗传算法相结合,通过对遗传算法的自适应改进帮助其解决多目标优化和收敛的问题,并根据不同的性能指标要求,在相同结构下优化出不同用途的运算放大器.实验结果证明,该方法在相同结构下与其他优化方法相比...     

基于拓扑优化的新型热沉翅片结构设计

采用基于变密度法的拓扑优化方法对强制对流空气热沉结构进行优化设计,以最小压降作为优化目标,传热性能为约束条件,采用二维双层模型代替传统三维模型进行优化设计.采用在优化过程中改变插值参数方法,有效避免优化结果中阻塞结构的形成.将拓扑结构与直翅片结构进行对比,在入口速度为1.2 m/s时,拓扑结构热沉的平均温度比直翅片热沉...     

Optimum design of lander structure based on finite element method

Three kinds of possible structures of legged lander including monocoqe, semi-monocoqe and space frame are compared, and the lightest space frame structure is selected as the lander’s structure. Then, a new lander with four-legged truss structure is proposed. In the premise of ensuring that the main and assistant structures of landing legs are not changed, six possible lander body structures of the new lander are put forward. Taking the section size of each component of lander as design variables, and taking the total mass of the structure as the objective function, the six structures are analyzed by using the software Altair. OptiStruct and the results show that the mass of the basic structure is the lightest, and it is selected as the final design scheme of lander due to its simple structure and convenient manufacture. The optimization on the selected lander structure is conducted, and the detailed results are presented.