双循环圆液力缓速器叶形参数优化设计

为对双循环圆液力缓速器弯叶片叶形参数进行优化设计,搭建叶栅系统优化设计平台。建立缓速器内流道参数化模型,并通过网格独立性研究对仿真模型可信度进行验证。基于三维流场仿真技术,以叶形包角与工作面内外圆弧半径为设计变量,进行试验设计研究,分析设计参数对缓速器制动性能的影响,构建近似模型,采用多岛遗传算法进行全局优化设计,得到最优的设计参数,并对优化前后缓速器内流场特性与制动性能进行对比分析。分析结果表明：优化后缓速器的制动性能显著提高,制动力矩平均增幅可达42.3%.     

冲压增程炮弹外弹道理论分析及数值仿真

简述了冲压增程炮弹增程原理,建立了进气道、发动机一体化外弹道计算模型,通过数值仿真得到了155 mm增程弹弹道曲线。通过对仿真结果进行分析,得到了射程随部分设计变量变化的关系曲线,为增程弹总体优化设计奠定了理论基础。     

W波段VLASOV准光模式变换器的优化仿真

针对传统天线受到高功率微波的输出功率和脉宽限制的问题,对W波段准光模式变换器进行优化仿真。基于准光近似理论,建立了输入模式为TE03模、频率为94 GHz的阶梯型VLASOV准光模式变换器模型,并进行了仿真优化设计,得到了优化后的VLASOV准光模式变换器数模型参数。仿真结果表明：辐射波束具有明显的方向性,波束明显变窄锐化,主瓣增益很高,达到29.46 dBi,能量主要集中在主瓣上,旁瓣增益较低,辐射效率达到87.36%。     

基于单学科可行法的固体火箭发动机参数优化设计

针对固体火箭发动机优化设计的复杂性,以星孔装药发动机优化设计为例,采用多学科设计优化分析复杂系统的思想,将发动机设计模型子系统化,并根据设计要求规定各个子系统的相应功能,给出各个子系统的计算模型;采用多学科设计优化的概念和方法分析子系统间的耦合关系;采用单学科可行法策略引入辅助设计变量使各个子系统解耦,进而确定发动机模型并行设计的优化设计变量,并选用可行序列二次规划优化算法进行求解。计算实例验证了这种设计模式的有效性。该设计模式充分考虑发动机的模块化并行设计,有利于提高优化效率以及模块的通用性,对于考虑设计因素比较全面的发动机优化设计提供了一种很好的方法。     

某矿用汽车动力性换挡规律设计及优化

针对矿用汽车设计了动力性换挡规律,利用MATLAB/Simdriveline建立整车动力学模型进行仿真,验证了车辆的动力性能.为了得到针对所建仿真模型最优的换挡点,提出以加速时间为目标,用ISIGHT调用MATLAB对换挡点进行优化,并与设计换挡规律进行动力性对比.结果表明,优化得到的换挡规律加速时间减少、动力性更好.该方法可以方便、快速、有效地修正优化变量,对换挡规律设计和改进以及其他动力学仿真中参数的优化有实际意义.     

高射频内能源转管炮动态响应优化

为改善内能源转管炮动态响应性能,以某高射频小口径舰炮为对象,对其动态响应进行优化设计.建立转管炮虚拟样机模型,对身管进行柔性化处理,对全炮进行动力学仿真,计算得到转管炮动力响应特性曲线,基于Isight软件平台,对仿真模型进行了多目标优化,对基于优化后的火炮的动态响应结果进行了射击密集度仿真.研究结果表明:优化后炮口最大纵向振动位移减小1.43%,最大后坐阻力减小7.23%,后坐最大位移减小5.63%,射击密集度得到了改善.该研究为提高内能源转管炮射击精度和自动机的结构优化提供了参考.     

基于APDL的自动武器复进簧参数化建模与优化设计

采用ANSYS参数化设计语言对某自动武器复进簧进行参数化建模和优化设计.前者先定义复进簧的设计变量,确定其结构参数.再确定其目标函数、状态变量.后者利用APDL参数技术和ANSYS命令创建参数分析文件,用于优化循环分析文件,再进入优化设计器OPT执行分析过程,最后检验优化设计序列.将ANSYS优化结果与Matlab优化结果相比较.结果表明该优化设计有效.     

改进型实数编码遗传算法在内弹道优化中的应用

为实现内弹道装药结构的优化设计方案,提出将改进型遗传算法应用于内弹道优化数学模型.在基本遗传算法的基础上采用实数编码方式并对遗传操作进行改进,引入最优保留策略,使其更适合内弹道优化模型的复杂非线性.建立了具有代表性的某高炮内弹道装药优化设计模型,通过计算机仿真得到优化方案,并与采用模式搜索法和基本遗传算法得到的优化方案进行对比,结果表明,采用改进遗传算法进行内弹道优化是有效可行的.     

液力机械传动履带车辆换挡规律优化方法研究

为提高履带车辆整车动力性能,针对某液力机械传动履带车辆提出了一种换挡规律优化方法.在MATLAB/Simdriveline环境下,构建针对液力机械综合传动装置的动力学模型,制定出针对不同工况的优化设计方案,运用优化软件iSight进行仿真模型的调用和换挡点的优化,得到了优化后的换挡规律.仿真分析表明,该方法对提高车辆动...     

平面组合连杆机构的多目标优化设计及仿真

为使平面连杆机构满足运动平稳、传动效率高、结构尺寸小等多重要求,对某高频率工作的四连杆机构与曲柄滑块机构组成的组合机构建立了模型,以杆长比为设计变量,以加速度绝对值的最大值、压力角最大值及连杆长最小为目标函数,应用统一目标法的线性加权和法,对其各杆长度进行了多目标优化设计,得到了最佳机构。并应用Matlab／Simulink软件,对优化后的机构运动特性进行了模拟仿真。仿真结果表明,优化后的机构具有较好的运动特性,可满足各项要求。     

潜艇液压舵机模糊逻辑控制方法

根据潜艇液压舵机系统的组成,分析了不同舵型、转舵机构和舵机液压控制系统的优缺点以及适用范围。建立了泵控式舵机控制系统转舵机构、变量泵排量控制系统、操舵控制系统以及舵面水动力干扰的模型;提出了模糊逻辑液压舵机参数调整方法,并进行了变量泵排量控制系统和操舵系统的仿真分析;由于系统中的参数不确定性和负载干扰,对参数变化以及负载干扰引起的性能影响进行了仿真分析;通过与PID控制进行对比分析,证明了设计的模糊逻辑控制算法的精度和速度。     

基千APDL的自动武器复进簧参数化建模与优化设计

采用ANSYS参数化设计语言对某自动武器复进簧进行参数化建模和优化设计。前者先定义复进簧的设计变量，确定其结构参数。再确定其目标函数、状态变量。后者利用APDL参数技术和ANSYS命令创建参数分析文件，用于优化循环分析文件，再进入优化设计器OPT执行分析过程，最后检验优化设计序列。将ANSYS优化结果与Matlab优化结果相比较。结果表明该优化设计有效。     

基于神经网络和遗传算法的末敏弹系统效能参数优化设计

末敏弹是一种先进的新型弹药,由于其结构复杂,影响因素多,所以对其进行全面的系统优化设计十分困难.为此,本文利用神经网络的高度非线性映射能力和遗传算法的全局寻优能力,在了解了末敏弹工作原理的基础上,首先确定了一个优化设计方案,并根据该方案建立了一个末敏弹系统效能神经网络仿真模型,在此基础上,应用混合遗传算法对该仿真模型进行了优化设计,获得了影响系统效能的几个主要因素的最优搭配.经过对优化结果的分析,发现其与实际情况较为吻合,为末敏弹系统的效能研究提供了依据.     

某武装侦察机器人武器站大臂的拓扑优化设计

大臂是某武装侦察机器人武器站的主要承力部件与质量来源,为兼顾该结构的可靠性和轻量化要求,通过 HyperMesh与 OptiStruct对其进行了有限元优化设计。运用有限元方法分析了原结构在3种典型射角下,载荷对结构静强度和位移的影响。在此基础上选用密度更小的6061铝合金代替原结构材质45钢建立新的拓扑优化模型,以相对密度为设计变量,以体积最小化为目标函数进行了拓扑优化,得到优化结构。通过与试验样机对比,优化后的方案不仅在满足强度要求的前提下获得了更为合理的结构形式,而且大幅度降低了平台质量,使其便于在战争中轻装携带与快速投送。该设计可为同类型小型作战平台的优化设计提供一定的理论与工程借鉴。     

简易制导炸弹方案弹道优化设计

从简易制导炸弹的制导控制方案出发,分析了影响简易制导炸弹射程和精度的主要因素;给出了弹道设计所采用的弹道方程;建立了以方案机构产生的俯仰角突变时间t1、t2为设计变量,飞行距离为目标函数,满足控制精度、速度、法向过载和舵偏角等约束条件的方案弹道优化设计模型,并进行了数值仿真.数值仿真计算表明,按此优化设计模型得到的方案弹道,具有射程远、精度好的优点,方案弹道的优化设计除取决于方案机构给出的弹道倾角外,还将取决于投弹的初始条件.     

基于弹道仿真的鱼雷性能优化方法

基于仿真的总体性能优化设计是当前复杂机电产品总体设计的新方法。鱼雷总体性能设计中涉及的学科和参数众多,为提高其打击效果,应将这些参数合理匹配。该文提出了基于弹道仿真的鱼雷总体性能优化设计方法,建立了其全弹道模型,编制了完整的弹道仿真lib库,并以弹道设计中的部分参数为例采用遗传算法进行了匹配优化测试。结果表明,该性能优化方法切实有效,可推广应用于鱼雷总体性能更多参数的优化设计中。     

基于控制性能优化的网络化控制系统设计

针对网络控制系统存在不确定短时延情况,提出了一种基于控制性能优化的网络化控制器优化设计方法,该方法利用控制性能梯度优化来得到网络化控制器参数,避免了依据Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)进行网络化控制系统(NCSs)设计时出现变量个数大于约束不等式个数的情况。通过对水下航行器航向控制系统的仿真研究,表明了该方法的可行性和有效性。     

基于有限元和智能算法的结构稳健可靠性优化

在结构参数化有限元分析的基础上,获取结构随机设计变量与功能函数的关系,构建随机设计变量到功能函数的神经网络模型。由神经网络表达式得到功能函数和梯度显式表达式,进而计算可靠度以及可靠度对随机变量的灵敏度。以计算可靠度为非线性约束方程,以计算可靠度灵敏度为目标函数,采用遗传算法建立优化模型,得到灵敏度最小化的随机设计变量。导弹发射装置锁制钩优化设计实例表明,该方法在提高锁制钩概率可靠度的同时,能够降低可靠度灵敏度,为实施发射装置结构可靠性优化和稳健设计提供通用、有效的方法。     

基于高斯伪谱法的滑翔弹道优化算法研究

为了提高滑翔增程制导炮弹方案弹道的优化效率,提出了一种基于高斯伪谱法的方案弹道优化方法。以滑翔时间最短为性能指标,滑翔舵偏角为设计变量,建立了纵向平面内弹道优化模型,采用高斯伪谱法对状态量和控制量进行了离散,将最优控制问题转换为非线性规划问题,并利用序列二次规划法对其进行了求解,仿真结果表明该方法收敛域大,对初值不敏感,优化精度高,可为远程制导炮弹的方案弹道优化设计提供一定的参考。     

基于iSIGHT卷弧尾翼结构优化设计研究

为使火箭弹卷弧尾翼在特定气动载荷下的结构质量最小,对其进行结构优化设计.在优化中以结构质量最小为目标,以包括尾翼弦长、厚度、前缘后掠角等几何参数为设计变量,强度和变形量为约束,通过集成iSIGHT和MSC.PATRAN/NASTRAN对卷弧尾翼结构进行优化设计,取得了较好的结果,减重效果明显.随后对优化结果进行分析,得到了对优化目标和约束影响较大的设计变量分别是:卷弧的圆心角和翼片厚度.