基于性态模型的框架参数的优化研究

提出了一种基于多次性态模型的电动三轴运动仿真转台框架结构参数优化设计的研究方法。优化的目标函数为框架转动惯量，约束函数为框架的部分结构参数和最低固有频率。在优化分析过程中采用多次性态模型来代替原有限元软件进行重分析，在保证优化效果的前提下大大提高了优化效果。     

102m~2电除尘器主框架优化设计

本文采用无交叉项二次性态模型方法和SUMT技术。对102m~2电除尘器的主框架进行了优化设计。优化结果,结构重量减轻43％左右。分析表明,性态模型法对于应用有限元进行强度分析的结构优化问题是比较有效的。     

面向服务的绿色高效铣削优化方法研究

绿色高效是对现代制造业提出的迫切要求,制造服务的理念指明制造业转型升级的重要方向。以数控铣削加工为例,从一个层面研究了以面向服务为核心的绿色高效数控多次进给铣削加工参数优化问题,建立了满足高速铣削稳定性要求,以铣削过程利润与铣削碳排放量为目标的优化模型,应用自适应粒子群算法对模型寻优求解,并与数控切削参数数据库实现信息共享,通过铝合金高速铣削参数优化实例进行了模型验证,表明该寻优模型的泛化能力满足网络环境下复杂制造过程的服务增值需求。最后分析比较了不同优化变量对目标函数的影响趋势并定量计算了目标函数对优化变量的灵敏度值,为服务于企业的绿色高效铣削加工参数选择和工艺制定奠定了理论基础。     

超宽热压机框架有限元分析及结构优化

以某公司生产的4英尺×9英尺横向进板超宽热压机为分析对象,采用有限元方法对热压机框架板进行了应力状态与形变分析,提取出框架板在关键位置处的应力及位移数据;并以APDL建立了框架板参数化有限元模型,结合ANSYS优化设计模块,对框架板结构参数进行了优化计算,在以节约材料和保证其性能的前提下,确定了单块框架板的最优结构,并对优化参数后的框架板进行了有限元分析,验证了优化结果.     

压机框架有限元分析及结构优化

采用有限元方法对压机框架进行了应力分析;对初始框架模型的上、下圆角结构进行了分析,结合各圆角结构的变量参数进行了局部集中应力优化;针对不合理的上圆角结构进行多种圆角结构优化分析,在此基础上对圆角结构进行了改进;综合框架的刚度参数及上、下圆角参数,对圆角改进后的框架进行了整体优化分析.     

基于Adams软件的抓料机油缸铰点位置优化

建立抓料机力学模型,基于Adams软件对抓料机动臂油缸的铰点位置进行多变量参数试验,分析各参数对目标函数的影响.以动臂油缸作用力最小为目标函数,对抓料机油缸铰点位置进行优化,为后续抓料机整机多目标联合参数优化提供了参考.     

大功率机车用轴流冷却风机叶轮气动性能优化

本文基于人工神经网络代理模型对某大功率机车用轴流冷却风机叶轮进行优化设计。采用S-A湍流模型和求解三维雷诺平均N-S方程分析叶轮内部流动,以叶片中弧线进口角、出口角和叶片的安装角为设计变量,优化目标函数选择效率和静压升。设计点采用随机离散层取样方式,在几何参数的设计范围内生成样本并进行三维流动分析,以得到目标函数的模拟值;取不同自由参数可变范围,多次优化。优化设计结果与原始模型相比提高效率1.5%,静压升提高87Pa,其非设计点性能也均有所提高,满足设计需要。     

钢丝缠绕式模具优化设计方法研究

概述了钢丝缠绕式合成金刚石模具的工作原理,以最大预紧环承载能力为目标函数建立了优化设计模型,并以实例分析了优化模型的应用.给出了一组模具优化参数,可以作为模具设计者参考.     

基于确定时间连续Petri网的航空发动机总装资源调度

为解决航空发动机总装过程中不同工艺对设备资源的竞争问题,进行了面向资源冲突的Petri网建模,将离散模型转化为确定时间连续Petri网模型.提出采用路由函数化解设备资源冲突,并对给定路由函数下系统的周期性进行了分析.为求解全局资源利用率最大的调度策略,采用粒子群优化算法优化资源路由参数,并将最优路由参数以启发函数的形式还原到离散Petri网模型调度中.案例研究表明,调度算法实现了资源的全局最优化,大大缩短了航空发动机维修周期.     

整体式转向梯形机构的优化设计

整体式转向梯形机构在进行常规非线性优化设计时,不同的变量约束条件和初值会导致优化结果的差异.经分析目标函数的性态,结合汽车转向梯形设计的一般要求,重新给出合理的变量约束条件和初值,得到了理想的优化结果.     

基于竞选算法的机床主轴结构优化设计

竞选算法是一种具有并行能力的启发式优化算法,其搜索机制模拟竞选活动中对支持率的追求动机,将其应用于机床主轴的结构优化设计,并以一个实例分析了设计全过程。首先根据在满足各种约束条件下,使机床主轴刚度最好和材料最省的要求,建立了机床主轴结构优化设计的数学模型,应用竞选算法对问题进行了求解,得到了结构优化设计方案。结果表明,竞选算法在机械优化设计中具有实用性和可行性。     

汽车衡承载架结构的有限元分析

针对SCS系列汽车衡承载架,使用ANSYS有限元分析软件,建立了汽车衡承载架有限元计算模型,进行了静态应力分析,得到承载架在不同工况下的位移及应力分布云图,找出了承载架的危险部位;对承载架进行了模态分析,得到承载架各阶固有频率及固有振型,重点对汽车的固有频率和承载架的固有频率进行对比,得出不同频率下的振动振型,以避免发生共振而提高称重精度。计算分析为汽车衡承载架的改型设计提供了参考依据。     

基于MATLAB的电主轴陶瓷球轴承优化设计

以额定动载荷的负数为目标函数建立数学模型，运用MATLAB优化工具箱对混合陶瓷球轴承进行优化设计。最后对所加的轴向预紧力进行优化分析。运用该程序进行优化设计，简化优化算法程序，提高设计效率；同时优化工具箱选用了较可靠的优化算法与惩罚函数法的优化结果进行比较，提高了设计精度。     

基于灵敏度分析的节能赛车车架轻量化设计

在ANSYS软件中建立节能赛车车架的参数化有限元模型,进行弯曲工况的分析,得到车架的最大变形量,并以最大变形量为目标函数对车架进行刚度灵敏度分析,找出灵敏度系数高的设计参数作为优化设计分析的设计变量.在保证刚度和强度的条件下以车架体积作为目标变量进行优化设计分析,通过优化设计分析的结果,选择最合适的铝合金管材截面尺寸,从而实现车架轻量化的目标.     

Application of a hybrid simulated annealing-mutation operator to solve fuzzy capacitated location-routing problem

In the field of supply chain management and logistics, using vehicles to deliver products from depots to customers is one of the major operations. Before using vehicles, optimizing the location of depots is necessary in a location-routing problem (LRP). Also, before transportation products, optimizing the routing of vehicles is required so as to provide a low-cost and efficient service for customers. In this paper, the mathematical modelling of LRP is developed according to the existing condition and constraint in the real world. Maximum travelling time constraint is added, and we apply fuzzy numbers to determine customer demands, travelling time and drop time. The objective is to open a subset of depots to assign customers to these depots and to design vehicle routes, in order to minimize both the cost of open depots and the total cost of the routes. The proposed problem is modelled as a fuzzy linear programming (FLP), by applying the fuzzy ranking function method; the proposed FLP is converted to an exact linear programming (LP). A Lingo solver is used to solve this LP model in very small size. LRP is an non-deterministic polynomial-time hard (NP-Hard) problem, and because of the limitation of Lingo solver in solving medium, and large-size numerical examples, a hybrid algorithm including simulated annealing and mutation operator is proposed to solve these numerical examples. Also, a heuristic algorithm is proposed to find a suitable initial solution which is used in hybrid algorithm. At the end, a different analysis of the applied algorithm and a proposed model are introduced.     

单级直齿圆柱齿轮减速器的可靠性优化设计

这里运用可靠性设计理论和最优化设计技术,提出了单级直齿圆柱齿轮减速器的可靠性优化设计方法,建立了以减速器体积为目标函数的可靠性优化设计数学模型,并给出了优化方法和程序框图。     

基于NSGA-Ⅱ算法的车身薄板零件公差优化

在汽车制造工业产品开发过程中,需要同时考虑质量与成本之间的矛盾。盲目提高质量要求,将使产品制造成本增加;随意降低成本,则有可能影响质量,导致客户投诉和返修率上升。首先建立概念设计阶段的装配偏差分析模型,用来分析车身装配质量;并选取指数函数作为公差成本函数,以此为基础建立多目标优化模型,然后采用NSGA-II算法优化各个零件的公差。最后利用车身侧围框架案例阐述零件公差分配过程,获得了多目标函数的Pareto解集,取得了较好的优化效果。     

Dynamic characteristics of a magnetorheological pin joint for civil structures

Magnetorheological (MR) pin joint is a novel device in which its joint moment resistance can be controlled in real-time by altering the applied magnetic field. The smart pin joint is intended to be used as a controllable connector between the columns and beams of a civil structure to instantaneously shift the structural natural frequencies in order to avoid resonance and therefore to reduce unwanted vibrations and hence prevent structural damage. As an intrinsically nonlinear device, modelling of this MR fluid based device is a challenging task and makes the design of a suitable control algorithm a cumbersome situation. Aimed at its application in civil structure, the main purpose of this paper is to test and characterise the hysteretic behaviour of MR pin joint. A test scheme is designed to obtain the dynamic performance of MR pin joint in the dominant earthquake frequency range. Some unique phenomena different from those of MR damper are observed through the experimental testing. A computationally-efficient model is proposed by introducing a hyperbolic element to accurately reproduce its dynamic behaviour and to further facilitate the design of a suitable control algorithm. Comprehensive investigations on the model accuracy and dependences of the proposed model on loading condition (frequency and amplitude) and input current level are reported in the last section of this paper.     

遗传算法在单元制造系统集成设计中的应用

本文基于单元制造系统集成优化模型,提出了实现单元地系统集成设计的遗传算法设计方案,并通过仿真实验验证了所设计算法的有效性。     

大型客车车身骨架轻量化设计研究

建立了某全承载式客车车身骨架有限元模型,对车身骨架结构进行了静态分析与模态分析。在保证车身强度和刚度的条件下,提出钢铝一体化轻量化结构方案。以轻量化为目标计算铝合金型材的截面尺寸,完成客车车身骨架的轻量化设计。对轻量化后的钢铝一体化车身骨架进行了校核,并与原车身骨架进行了质量、静态、动态性能的比较分析。分析结果表明,轻量化后的强度和固有频率与之前相当,轻量化效果明显。