多学科优化设计技术及其应用研究

多学科优化设计已被广泛应用在汽车、飞机、工程机械等行业.利用多学科优化理论建立机械、液压、电控等多学科优化模型,在ISIGHT软件中搭建优化流程,进行DOE试验设计、优化设计、可靠性稳健性优化设计,得到系统优化结果,可以节约产品成本,提高产品质量.本文介绍了多学科优化设计的发展,并进行了一典型构件的优化设计.     

复合材料飞机结构综合优化设计技术研究

针对复合材料前掠翼进行了综合设计优化。建立了多极混合优化设计模型。同时提出了用混合有限元模型实现系统层优化设计的方法。通过三级混合优化设计模型,初步实现了对前掠机翼结构的综合优化设计,一方面达到了提高机翼结构稳定性的目标,另一方面也对机翼层合板结构的铺层顺序实现了铺层设计。     

机械模糊优化设计与求解方法分析

对机械模糊优化设计的分类、模糊优化数学模型的建立以及求解方法进行了探讨,分析了模糊隶属函数的表示方法,并结合该理论对齿轮减速器的齿轮传动进行设计,利用复合形法进行寻优计算,最后给出了普通优化设计和模糊优化设计的计算结果比较,证明了模糊优化设计更接近客观实际。     

MATLAB优化工具箱在机械优化设计中的应用

研究了以人字架机构的质量最小为目标函数,应用现代优化设计理论技术建立其优化设计模型的方法,详细论述了MAT-LAB优化工具箱在机械优化设计中的应用,特别是对MATLAB优化工具箱中的有约束规划应用给出了比较详细的介绍。优化结果表明该设计方法对于解决机械优化设计问题非常有效。     

单级斜齿圆柱齿轮减速器的优化设计

确定进行齿轮减速器的优化设计目标函数与设计变量，建立约束函数得出相应的约束方程，采用内点惩罚函数法进行优化设计，计算结果表明，优化设计的效果显著。     

具有模糊可靠度约束的双圆弧齿轮传动设计参数的模糊优化设计

在充分考虑了双圆弧齿轮传动各设计参数的模糊性和随机性基础上，结合传统的优化设计方法，探讨了具有模糊可靠度约束的双圆弧齿轮的模糊优化方法。     

基于Matlab优化设计的齿轮CAD建模

这里结合优化设计技术和CAD技术，提出了一个基于齿轮优化设计与齿轮建模绘图一体化的总体方案，从而建立了基于优化的齿轮CAD系统；在对斜齿圆柱齿轮传动进行了优化设计以后，通过高级语言VC＋＋与Matlab优化和绘图软件AutoCAD之间的接口，将优化设计所得的结果送入参数化绘图部分，自动完成齿轮传动的零件图。     

基于神经网络的变厚齿轮RV减速器动态优化设计

利用BP神经网络的高度非线性映射能力,建立了变厚齿轮RV减速器设计变量与其动态参数之间的映射关系,解决了动态优化设计中目标函数难以建立的难题,使复杂的动态优化问题转化为一个简单的普通优化问题,为在系统设计阶段就能够得到具有良好动态特性的结构方案提供了一种新途径。     

插装式溢流阀调压弹簧的模糊稳健优化设计

以插装式溢流阀调压弹簧固有频率最大为设计目标 ,综合考虑优化设计中的模糊因素和随机因素 ,建立了其模糊稳健优化设计数学模型 ,并采用混沌遗传优化算法进行求解。理论分析和设计实例表明 ,模糊稳健优化设计能提高设计目标的稳健性 ,并保证在可控因素和不可控因素影响下模糊约束条件的可行性 ,是提高设计质量的有效方法     

碟形弹簧的模糊可靠性优化设计研究

碟形弹簧模糊可靠性优化设计方法综合应用了模糊可靠性设计理论和优化设计技术,因其同时考虑了碟形弹簧各设计参数的离散性和设计边界的模糊性,设计出的碟形弹簧更趋经济合理,对于设计最佳碟形弹簧结构,具有较大的现实际意义.     

基子Pro／E和MathCAD的机械零件优化设计

以飞轮的优化设计为例,应用Pro／E建立零件三维模型,应用MathCAD建立零件优化设计数学模型,通过在Pro／E中建立MathCAD分析特征,执行优化计算,优化结果驱动三维模型自动更新,最终完成机械零件的优化设计。集成Pro／E与MathCAD的应用来完成机械零件优化设计,在工程实践中有很好的实用价值。     

基于Pro/Toolkit二次开发的齿轮传动模糊优化设计

基于Pro/E的支撑平台,以Pro/TOOLKIT和MFC类库作为核心技术,提出了基于模糊优化设计理论的计算机辅助齿轮设计方案,结合模糊数学的基本原理,建立了齿轮传动模糊优化设计的数学模型,开发出一套计算机辅助齿轮优化设计的系统软件,分别给出了普通优化设计和模糊优化设计的计算结果,体现了模糊优化设计的优越性。     

基于Pro/E行为建模技术的连杆机构优化设计

行为建模采用目标驱动式设计,建立参数化粗略模型后使用参数的关系式对设计目标进行约束,利用迭代求解的智能优化方法对参数进行分析和选取,解出最优的模型参数,并通过改变参数来优化模型的结构形状。应用Pro/E行为建模技术实现连杆机构优化设计的方法和步骤是,根据设计目标建立优化数学模型,将模型行为信息融入设计中,通过分析工具产生特征参数,经系统准确计算后找出最优的解答。行为建模技术提高了设计质量和效率,为机构优化设计方法提供了一种全新的设计思路。     

模糊稳健设计及其在圆柱弹簧设计上的应用

将实验设计方法与模糊数学的知识结合起来,在充分利用信噪比的基础上,结合当前模糊稳健优化设计的研究现状,对基于模糊数学的稳健优化设计求解过程及方法进行了全面论述,并运用到圆柱弹簧设计中,具有一定的实际意义。     

基于可靠性的斗轮机结构优化设计

针对现行优化设计中，不考试设计参数的随机性和离散性以及设计结果不能定量反映可靠度大小的不足之处，这里提出了一种简便适用的方法，将可靠性设计引入机械优化设计，建立了基于可靠性的斗轮机结构优化设计数学模型，并对实例进行了分析计算。     

燃气涡轮发动机计算机辅助设计系统

开发了基于大型有限元分析软件Ansys的燃气涡轮发动机辅助设计系统,该系统将CAD参数建模技术、工程有限元数值计算方法、经典强度计算理论与现代优化设计技术相结合,实现了涡轮盘、机匣和涡轮轴典型零件的参数优化设计的完整设计流程,建立了结构优化设计平台;并通过机匣的结构优化设计实例,验证了燃气涡轮发动机辅助设计系统的有效性。     

应用MATLAB工具箱实现机械优化设计

采用新的软件解决机械优化问题，介绍了MATLAB优化工具箱在机械优化设计中的应用。通过给出的优化实例可以看出应用该软件求解机械优化设计问题非常方便。     

相容决策支持问题法及其在变幅机构稳健优化中的应用

相容决策支持问题法是一种高效的多目标优化设计方法,与设计人员的工程经验紧密相联。将该方法引入到稳健优化设计中,建立了稳健优化设计的相容决策支持问题法模型,通过求解四连杆变幅机构的稳健优化问题,验证了该方法的有效性。     

基于可靠性的斜齿轮传动多目标优化

在可靠性的基础上建立斜齿轮传动的多目标优化教学模型,结合实例,对减小体积和保证传动平稳的两个目标联合进行优化,并用MATLAB优化工具箱进行了求解,优化结果令人满意,这对于齿轮传动的设计具有很大的参考价值.     

门座起重机变幅机构中齿轮-齿条的遗传优化方法

通过对遗传算法优化设计门座起重机变幅机构中齿轮－齿条传动问题的研究,得出遗传算法与传统优化方法相比具有全局寻优能力强,不需要导数信息和并行运算等优点。为了避免寻优过程陷入局部最优,该算法引入了相似尺度函数。计算结果表明,遗传算法能保证高效率的寻到问题的全避最优解和若干个局部最优解。