串联机械系统可靠性优化设计的目标协调法

根据大系统理论的分解协调原理,提出了串联机械系统可靠性优化设计的目标协调法。该方法将串联机械系统可靠性优化设计整体模型的求解,转化为对各组成单元体可靠性优化设计模型的迭代求解,从而降低了优化模型的维数,给解决问题带来了方便。最后给出了简单算例以证明算法的有效性。     

复杂机械系统优化设计研究

总结了复杂机械系统优化设计的特点。从优化设计数学模型建立和求解算法两方面讨论了复杂机械系统优化设计的研究和应用现状,讨论了一些可用于复杂机械系统优化设计的求解方法。最后结合内燃机优化设计有关问题,对今后的工作提出了展望。     

柔性机构可靠性优化的均值-概率分解协调法

为了减少柔性机构总体设计质量,结合可靠性优化的均值模型、概率模型和普遍型分解协调方法,提出了柔性机构可靠性优化的均值-概率分解协调法。该方法首先把柔性机构整体优化模型通过普遍型分解协调法转化为单约束的均值模型主规划优化和多约束的概率模型的分规划优化;在分规划优化中,把所有失效模式的概率约束转化为确定型约束;利用导重法分别对分规划和主规划求解。通过双连杆柔性机械臂实例进行了分析和计算,结果表明:在柔性机构可靠性中,均值-概率分解协调法的优化结果最好。该方法为柔性机构可靠性整体优化提供了一种优化的新思路。     

串联机械系统可靠性优化设计的准则法

对于串联机械系统可靠性优化设计模型,往往由于其维数较高,用常规方法对整体模型较难进行求解。本文根据模型的最优准则,构造了一种迭代求妥方法。在迭代过程中只需求解维数较低的单元部件可靠性优化条件模型,因此,既便于使用常求解,又便于使用机械零部件可靠性优化设计的现有成果。最后给出了简单算例。     

机械系统可靠性优化设计的实现策略

提出机械系统可靠性优化设计的３种实现策略：一是直接求解系统可行性优化设计整体数学规划模型的耦合优化策略;二是将单元可靠性优化设计模型和系统可靠性优化分配模型联立迭代求解的分解协调经策略;三是将单元可靠性优化分配模型分别独立求解的分散优化策略。前者适用于规模不大的机械系统的可靠性优化设计,后二者适用于规模较大的机械系统的可靠性优化设计。     

具有“苛刻”要求的单件机械系统可靠性问题探讨

本文对具有“苛刻”要求的单件机械系统可靠性作了建论分析,确定了其特征指标,制定了其可靠性的保证措施。在特种机械系统的可靠性研究领域作出了积极探索。     

机械系统的Bayes可靠性评估

讨论了机械系统的Ｂａｙｅｓ可靠性评估问题,当应力、强度均服从正态分布,且分布参数未知的情况下,首先分析了机械产品单元可靠性评估问题,讨论了给定验前分布情况下的单元可靠性Ｂａｙｅｓ精确下限,给出了无验前信息时的可靠性Ｂａｙｅｓ精确下限,鉴于精确限计算的复杂性,给出了应力－强度模型可靠性下限的近似计算方法,同时给出了可靠性的近似分布,然后把机械单元的可靠性信息折合到机械系统上,利用最大熵方法得到了系统可靠的验前分布,若没有做系统的可靠性试验,则根据此验前分布就可以对机械系统的可行性进行评估;若做了系统级可靠性试验,则利用Ｂａｙｅｓ公式求得系统可靠的验后分布,然后利用验后分布进行可靠评估,仿真实例说明机械系统Ｂａｙｅｓ可靠性评估的应用。     

利用系统可靠度约束下的优化设计求解公差分配问题

一个较好的公差分配方案可以有效地提高产品的性价比.然而目前所采用的公差分配方法或者并不能真正反映出产品的性能状况,或者计算的效率较低.文中研究系统可靠度约束下优化设计的序列近似规划求解方法及其在机械公差分配问题中的应用.分析文献中经常出现的算例,最终结果用Monte Carlo模拟证实,基于系统可靠度的优化方法比文献常用的简化方法在公差的分配方面更经济合理,不同算法的比较结果表明计算方法的有效性.结果分析为机械公差分配方法的工程应用提供建议.     

大型岸桥结构的轻量化技术研究及应用

大型岸边集装箱桥式起重机(简称岸桥)是重要的港口机械,钢材用量是影响岸桥成本的主要因素,因此,轻量化是岸桥设计制造的关键技术。首先建立岸桥的参数化动力学模型,分析岸桥的载荷特性,并进行有限元强度分析;在此基础上参数化提取金属结构中危险单元的应力和危险节点的变形,以强度、刚度和第一阶整体模态频率为约束条件,对岸桥金属结构进行轻量化设计,在满足设计要求的情况下得到岸桥的轻量化设计方案。优化结果表明,所提方法可以在不降低岸桥强度和刚度性能的条件下,岸桥钢结构重量减少5.75%,质量和应力分布更加均匀、合理,显著改善了经济性,同时计算得到的大梁的疲劳寿命也满足设计要求。     

基于混合神经网络的门座起重机变幅机构参数优化设计

门座起重机变幅机构优化设计通常采用基于实例推理的方法确定优化设计初始参数,然后再对初始参数进行优化,得出最后的优化设计参数。这种基于实例优化方法的主要问题在于,难于确定相似实例和难于将相似实例应用于当前的实例中,并且由此确定的优化初始参数只偏向于某一个特定的实例,不具备某类实例的普遍特性。提出基于混合神经网络变幅机构优化设计方法,该方法采用一种混合神经网络,可用来确定优化设计的初始参数。这种方法计算上更为简单直观,对于训练好的混合神经网络,可直接由输入参数得到设计初始参数。这种初始参数并带有某类实例的一般特性,对其进行优化可得到较好的优化结果。     

复杂机械产品优化设计实现方法研究

模拟退火算法以随机搜索为基础，以温度足够高为条件，因此收敛速度极为缓慢。为了适应复杂机械产品优化设计，提出一种修正的单纯形法，并用来改进模拟退火算法。该方法既继承了模拟退火方法能避开陷入局部最优的优点，又能搜索到较理想的下降方向，提高了算法的收敛速度。同时提出优化设计的信息模型，构造优化设计的网络关系图，实现了该算法，并成功地应用于抽油机最优化设计。     

基于均匀化方法的双向铺层层板弹性性能计算及优化设计

基于均匀化方法对双向铺层复合材料层板等效弹性参数进行预估，通过均匀化方法有限元模型的分析，说明对双向铺层弹性参数单胞模型处理是合理的。在预估的等效弹性参数基础上，对其自振频率进行优化设计，结果表明文中方法是可行的。     

提高多级齿轮传动系统动态性能的优化设计

提出了提高多级斜齿圆柱齿轮传动系统动态性能优化设计方法。重点论述了系统动力学模型的建立,运动微分方程的求解方法和优化数学模型。由于系统动力学模型考虑了多对齿轮的转动惯量、时变啮合刚度、误差、阻尼以及轴的转动惯量和刚度,因此,所建立的微分方程式是多自由度时变方程组,对此,本文采用模态分析法与状态空间法相结合的方法进行求解。在此基础上,建立了提高齿轮传动系统动态性能优化设计的数学模型。实例计算证明,动态性能优化设计后的齿轮传动系统,其动态性能有明显的改善。     

斜齿轮三维修形的优化设计

齿向修形和齿廓修形是提高高速重载齿轮传动性能的重要手段。由于斜齿轮传动时齿廓修形和齿向修形的相互干扰作用,传统的齿向修形和齿廓修形的独立设计方法已不能满足斜齿轮的修形要求。作者提出了一种斜齿轮三维修形的优化设计方法,结合了有限元、柔度矩阵和数学规划,达到了均化齿面载荷分布和改善动态性能的综合目标。     

HZT型工程机械行星减速器可靠性优化设计

运用可靠性优化设计理论,充分利用传动的设计信息,建立了以减速器体积最小的目标的可靠性优化设计概率模型,采用网格枚举法寻优,用C语言与FoxBASE数据库管理系统混合编程,对HZT型工程机械行星减速器进行可靠性优化设计,不仅取得了减速器的重量指标比常规则优化设计更优的结果,而且定量地回答了产品在运行中的可靠性。     

曲轴圆角滚压运动及结构参数的优化设计

针对滚压加工中存在的滑动问题，在对滚压加工进行运动学分析的基础上，建立了滚轮切向滚压圆角的优化数学模型，为滚刀参数及滚压工艺参数的合理设计奠定了理论基础。