基于凸规划方法的计算机辅助结构拓扑优化设计

基于SIMP密度-刚度插值模型和移动渐近线方法,推导并建立了线弹性连续体结构刚度拓扑优化设计的数学模型．对中间密度材料进行研究,得出了惩罚因子的合理取值范围,分析了棋盘格式和网格依赖性等数值计算中存在的问题,并结合一种敏度过滤技术改善了这些问题．给出文中方法的程序流程,开发出二维结构的拓扑优化系统,通过一些经典的算例,证明了文中方法的有效性．     

空间望远镜次镜支撑结构拓扑优化和分析

为实现空间望远镜的结构轻量化,以中心悬臂式次镜支撑结构为研究对象,采用变密度拓扑优化方法,利用HyperWorks的OptiStruct实现其最优化设计.对优化后的结果进行静力学和动力学验证,结果表明：经拓扑优化的次镜支撑结构设计合理,质量减轻44%;拓扑优化技术在空间望远镜结构设计中有效.     

基于Inspire的一体式复合支架拓扑优化设计

针对发动机悬架与发电机支架集成的一体式复合支架轻量化设计问题,采用solidThinking软件中的Inspire模块,基于变密度理论,以支架刚度和模型体积为优化目标,以设计空间的单元相对密度为设计变量,以模型振动频率和厚度为约束条件,对复合支架进行拓扑优化设计。在保证支架结构强度可靠性的前提下,优化后复合支架的质量减小、1阶模态频率提高。     

基于Hyperworks的平衡轴支架拓扑优化设计

拓扑优化是一种根据载荷、约束及优化目标寻求结构材料最佳分配的优化方法,既可用于全新产品的概念设计,又可用于已有产品的改进设计;基于Hyperworks平台采用变密度法进行重卡平衡轴支架的拓扑优化设计,对优化后的重卡平衡轴支架进行有限元分析,将其应力分布、质量与原设计做比较;研究表明,经拓扑优化后的重卡平衡轴悬轴支架,应力大小大幅度减少,应力分布更加均匀,质量大幅度减少,实现了轻量化,为平衡轴支架结构的改进设计提供了重要的技术信息。     

某SUV车架多目标拓扑优化设计

为得到同时满足刚度和动态要求的SUV车架,基于SIMP材料插值方法,分别以刚度最大和低阶模态固有频率最大作为优化目标建立拓扑优化模型,利用折中规划法建立多工况下刚度和低阶固有频率多目标优化模型,通过拓扑优化迭代得到新的SUV车架;对新车架进行仿真分析,得到其位移和应力分布及前4阶固有频率.其静态特性满足材料要求且有很大提高,第1阶固有频率提高到30.3 Hz,新车架质量减轻到193.3 kg.计算结果表明该方法能够很好地解决多目标下的结构优化问题。     

柔性变形机翼后缘拓扑优化设计

为了实现机翼表面的自适应变形和结构轻量化,将柔件机构引入到机翼后缘形状变化结构设计中.应用连续体拓扑优化技术,以实际位移与目标位移之间的偏差为目标函数,材料用量为约束,建立SIMP(solid isotropic material with penalization)密度刚度插值模型.采用Matlab编程对柔性机构进行了优化设计,并对不同参数下的优化结果进行了讨论,最后进行机构的仿真分析.研究结果显示该柔性机构能够实现预期的形状变化,证明了方法的正确性,为柔性机翼设计提供理论基础.     

某清扫车车架结构分析与拓扑优化设计

为了提高某自卸清扫车车架的力学性能并减轻重量,建立了车架的有限元模型,对车架进行了强度和刚度校核以及模态分析。并借助LS-DYNA分析了车架中间矩形框在外力激励输入下的位移时程曲线,得到了车架的变形及变化趋势,针对车架的动态变形分析结果,对车架中间矩形框的前后横梁加强区域进行了局部拓扑优化,以减少材料使用提高车架刚度,改善了车架的动态特性。分析结果表明:车架静态强度满足工作要求,工作时路面激励及怠速不会引起车架共振。     

基于单元生死功能的转向架构架拓扑优化设计

为了更好地实现转向架构架的轻量化设计,根据设计经验,采用渐进结构优化法(ESO)的基本思想,通过对ANSYS单元生死功能的二次开发,应用APDL(ANSYS Parametric Design Language)编制拓扑优化程序,以直观的有限元模型代替复杂的拓扑优化的数学模型,提出了一种构架拓扑优化设计的工程方法。通过方法优化,使某高速动力车转向架构架在疲劳强度符合要求的前提下,结构应力趋于均匀分布,质量减少了143.92kg。结果表明,提出的方法是有效的和可行的,具有一定的工程实用价值,为设计提供依据。     

拓扑优化在铝合金发动机舱盖刚度计算中的应用

为快速得到钢制发动机舱盖的铝合金替代结构设计,引入拓扑优化设计方法进行结构模拟计算和设计。以钢制发动机舱盖内板结构为基础,以保证扭转刚度和降低质量比为优化条件,利用OptiStruct软件进行多次迭代优化,得到相应的铝合金舱盖内板基础结构,为后续的发动机舱盖钣金设计提供参考。     

基于SOPC的望远镜多策略控制器设计

基于NIOS II为核心的可编程片上系统(SOPC),设计可重构的SOPC硬件配置和控制软核,将简单文件传输协议服务器扩展为专门的传输写入服务器,完成远程在线导入多个SOPC硬件配置和控制软核,并制定硬软件远程切换流程,从而实现基于FPGA3C25的多策略控制器设计。在大型望远镜控制系统中的成功应用验证了该设计的可行性。     

Design of Emergency Preplan Expression and Optimization Method Based on Frame and Case-based Reasoning

采用基于框架表示法的结构化技术表达静态预案,并基于关系模型设计预案库结构和索引.同时将基于案例推理方法和最近邻法相结合,通过计算突发事件与预案的相似度实现最优相似预案的搜索.     

基于模块化设计思想的测控系统框架设计

通过对测控系统特定领域的需求分析,基于模块化设计思想,对通用测控系统的物理模型和软件开发模型进行了深入的探讨.在测控系统框架设计中,采用了基于构件的软件开发方式对各模块进行开发,并运用了包括观察者模式在内的大量设计模式.以连接子作为构件连接的纽带,降低了构件间的耦合程度,解决了构件间通信等关键性问题.     

基于MVC设计模式的Struts框架应用

介绍Struts概念和体系结构,通过程序示例探讨Struts三个主要功能模块Controller, Model, View之间的内在联系及各自的处理流程,展现Struts能够更好帮助Java开发者利用J2EE开发大型Web应用的优势.     

基于帧差优化算法的物流运输标签视觉跟踪

当前在集装箱物流运输过程中,以射频标签为主,物流集装箱信息不透明、信息对接困难。为此,提出一种基于帧差优化算法物流集装箱运输的视觉图像标签跟踪方法。将集装箱整体视觉特征作为标签特征,利用图像分割变换方法,对采集的集装箱物流运输图像进行特征提取,为物流运输视觉跟踪提供依据。针对采集的集装箱图像特征关键帧进行背景分离,记录分离后的特征,利用该特征的相似度完成物流运输视觉跟踪。实验结果表明,利用该方法进行集装箱物流运输视觉跟踪,能够提高集装箱的跟踪准确度。     

某型无人机机翼预埋骨架拓扑优化设计

为了减轻某型无人机机翼重量并进一步提升无人机飞行性能,对机翼中央翼预埋金属骨架进行拓扑优化设计。采用商用软件与变密度法获得预埋骨架的拓扑结构。选取中央翼加强肋间矩形梁内部为拓扑优化设计空间。通过调整中梁对称面约束位置与角度,从结构传力效率与加工工艺性角度获得优化结果：骨架中梁与机翼对称面夹角为70°,拓扑优化结构较原结构相比重量下降26.9%,优化后机翼结构能满足设计要求。     

基于LLVM的RISC-V向量扩展栈帧布局优化

为了能够生成正确、优化的机器指令代码,需要在编译器后端代码的生成阶段,设计和使用合适的程序栈帧布局.由于RISC-V向量扩展架构具有可伸缩性、其向量寄存器的长度在编译时不可知,传统的栈帧布局无法适用.之前LLVM中针对向量扩展实现的栈帧布局虽然能够生成正确的机器指令,但存在访存指令较多,栈帧空间较大,以及预留寄存器较多等问题.我们对原有实现所存在的问题进行分析,在此基础上提出了新的布局方式以及向量对象地址计算方式,并通过巴塞罗那超算中心开发的测试集进行验证.实验表明新的栈帧布局能够有效减少访存指令数和栈空间大小.     

基于AVR单片机的柱架控制器的设计

该文介绍了一种ATmega16单片机为核心的柱架控制系统,该系统利用汇编编程,并采用结构化的编程方法。该系统包含了电池电压的检测和柱架倾斜角的检测,能够在柱架处于特殊情况时,采取自动控制。该文论述了该系统的硬件结构,并给出了软件流程图。     

基于设计模式的数据库出版系统的框架模型

随着个性化印刷 ,跨媒体出版的出现和广泛应用 ,数据库出版具有了一些新的特点 .传统的数据库出版已经无法满足这些新的需求 .在分析了数据库出版系统的难点和问题后 ,提出了基于设计模式的以模板为基础的数据库出版系统的框架模型 .该模型将设计模式中的 Com posite模式和 Prototype模式创造性地应用到了数据库出版系统中 ,引入了参数模板、界面组块和排版组块的概念 ,实现了包括输出页码 ,目录和索引在内的自动化出版 .实践证明本模型具有很高的时效性 ,良好的可复用性和可扩展性