基于响应面法的某防护结构优化设计

为提高某防护型驾驶室底部类V形防护结构对爆炸冲击波的防护性能,利用尺寸优化和形状优化相结合的设计方法,进行了防护结构的优化设计。首先通过拉丁超立方试验设计建立了中心防护板最大位移和模型总质量的高精度响应面;再综合考虑板件厚度和边界形状的变化范围以及安全性和轻量化要求,运用可行方向优化算法对建立的响应面进行了求解计算,得到了一组最优值。结果表明优化后防护结构的防护性能得到了显著提升,为更多防护结构的设计提供了参考依据。     

基于响应面法的桁架结构优化设计

基于数学分析的结构优化设计方法是建立在数学优化算法、结构分析和计算机技术上的优化设计方法。文章采用响应面法(RSM)对桁架结构进行优化,以有限元软件ANSYS为计算平台,以最小质量为目标、最大变形为约束,通过试验设计软件Design-expert建立了挠度与结构质量的函数表达式,求得最优解,并对结果进行了有限元分析与验证。针对同一问题,又采用ANSYS自带的优化程序,采用一阶优化方法,同样得到了优化解。对两种优化方法取得的结果进行比较,表明了响应面法在桁架结构优化问题中有很好的应用价值。     

基于响应面法的丢手释放接头优化设计

为优化丢手释放接头的结构强度和重量,提出以应力和质量为目标函数的多目标优化设计方法.将响应面设计方法与有限元数值分析结合,建立了应力和质量关于结构参数的响应面模型,分析了参数间的交互效应.基于响应面模型,通过多目标优化分析获得了释放接头的最佳结构参数配置.优化后的结构应力下降19.5％,而质量增长较小.数值及实验验证表...     

基于响应面法的钻杆吊卡结构优化设计

吊卡作为钻井提升系统的重要结构,强度与可靠性要求极高。为提高吊卡的强度与安全可靠性,对吊卡吊臂部位进行结构优化。利用有限元软件ANSYS workbench对吊卡的静态特性进行了研究分析;在此分析基础上,对吊臂结构优化设计参数进行了灵敏度分析与实验设计;并基于响应面法建立了优化的数学模型,再通过遗传算法得到最优设计方案。结果表明：当吊臂截面厚度b为94mm,吊臂截面半径R为87mm,吊臂截面偏离角度β为37°时,吊臂的最大应力值降低12.5%,并通过试验进行了验证。提高了吊卡的强度与安全储备,为吊卡结构改进设计提供了理论指导。     

基于响应面法的龙门混凝土浇灌机优化设计

龙门混凝土浇灌机作为一种新型的混凝土浇灌设备,其设计多依赖于经验,设计的机身结构有较大的刚度、强度余量。为了充分发挥材料的承载性能,减少结构自重,提出了一种以龙门混凝土浇灌机各主要构件板厚为设计变量的优化方法。优化方法基于龙门混凝土浇灌机有限元模型,采用多学科优化软件ISIGHT中的拉丁超立方试验法对有限元模型进行灵敏度分析,筛选出对目标函数和约束函数影响较大的设计变量。利用筛选出的设计变量构建目标函数的响应面近似模型,最后采用多岛遗传算法对目标函数寻优。优化结果表明,在保证结构性能的前提下,龙门混凝土浇灌机结构质量减少了3 979 kg,与优化前质量相比降低了16. 7%,优化效果显著,对龙门混凝土浇灌机的结构设计及改进有重要的实际意义。     

汽车钢制车轮的响应面法优化设计

针对汽车钢制车轮研发周期长和生产成本高的问题,以15×5J钢制车轮为例,基于ANSYS Workbench 19.2软件完成车轮重要尺寸的参数化建模并创建车轮弯曲疲劳试验有限元模型,采用优化空间填充设计法,生成车轮重量及Mises应力的试验数据,获得车轮重量及应力响应面,最终在短期内成功确定车轮最优轻量化数模并应用于生...     

基于响应面法的麦弗逊悬架优化设计

用响应面法对麦弗逊悬架结构参数进行优化设计。基于多刚体动力学软件ADAMS构建麦弗逊悬架模型;在ADAMS/Insight模块中用析出法得到影响各定位参数的主要因子;接着,采用响应面法建模的中心组合设计法仿真得到响应面模型方程。并依据结果进行悬架系统的优化研究。     

基于响应面法的柔性铰链优化设计

为提高交叉簧片式柔性铰链(简称"交叉铰链")的第2阶固有频率,通过基于遗传算法优化的BP网络响应面映射交叉铰链的结构参数与其第2阶固有频率之间的关系,建立了交叉铰链的结构参数优化模型,并在MATLAB中编程实现。最后,对最优化计算结果进行了动静态仿真分析和试验验证。结果表明,优化模型计算值、有限元仿真值以及测试值的一致性较好,误差均在工程允许的范围内,与目前在用某型号交叉铰链相比其第2阶固有频率提高了21.7%。可见该优化设计方法是可行的,能够有效提高交叉铰链的第2阶固有频率。     

稳健性设计的双响应面法

提出一种替代静态田口方法进行稳健性设计的方法－双响应面法。这种方法不使用田口方法中的信噪比和二步优化概念,而是直接将质量特性的均值和标准差拟合为响应曲面,然后化为约束最小问题,并用序列线性规划求解。数值算例说明该方法的有效性。     

基于响应面法的柱塞泵迷宫密封优化设计

为了优化柱塞泵的迷宫密封结构减少泄漏量,选取密封槽角度、高度、宽度等参数为优化变量,以泄漏量最小为优化目标,采用神经网络响应面对迷宫密封结构建立了优化模型,并分析了各设计参数对泄漏量的影响;基于建立的响应面模型,以泄漏量最小为优化目标,应用遗传算法进行了优化计算,优化后的迷宫密封结构的泄漏量比原型降低了97.3％,并对...     

人字齿轮最佳齿向修形设计的Kriging响应面法

为了最大程度地降低人字齿轮时变啮合刚度引起的振动,改善齿面载荷分布不均,将人字齿轮两侧修形量单独考虑,提出一种以动载系数最小、结合Kriging响应面的人字齿轮最佳齿向修形设计方法。首先,根据两侧修形量与时变啮合刚度函数建立的BP神经预测网络来得到Kriging响应面所需的样本数据。然后,通过Kriging模型建立时变啮合刚度各参数响应面。其次,建立人字齿轮弯扭轴耦合动力学模型,并将Kriging预测的人字齿轮时变啮合刚度函数带入动力学微分方程中,求解动载系数并建立响应面,得到全局最优齿向修形参数。最后,通过算例证实人字齿两侧最佳鼓形量并不一致,能够较好地补偿人字齿轮实际传动中由于误差和变形导致的两侧不同的啮合歪斜度,所优化获得的修形人字齿轮动载系数相比未修形下的动载系数减少41.29%,且比常规修形方法(ISO)的减少了15.04%。     

基于工业机器人的铁氧体湿压磁材表面缺陷检测

为 了 保 证 永 磁 铁 氧 体 湿 压 磁 材 的 质 量 与 一 致 性 ,提 出 一 种 基 于 工 业 机 器 人 的 永 磁 铁 氧 体 湿压 磁 材 表 面 缺 陷 检 测 系 统 及 检 测 方 法 。 首 先 ,设 计 了 检 测 系 统 的 虚 拟 样 机 ,阐 述 了 系 统 的 工 作 原 理 。 进而 ,分 析 了 系 统 中ＳＣ Ａ Ｒ Ａ机 器 人 的 正 向 运 动 学 、反 向 运 动 学 及 轨 迹 规 划 算 法 ,展 示 了 铁 氧 体 磁 材 的 被 检测 过 程 。 然 后 ,给 出 了 铁 氧 体 磁 材 表 面 缺 陷 检 测 方 法 ,包 括 自 适 应 直 方 图 均 衡 化 、 Ｋｉｒｓｃｈ 边 缘 提 取 和 缺 陷域 特 征 处 理 。 最 后 ,通 过 仿 真 算 例 和 检 测 试 验 验 证 了 本 文 所 设 计 检 测 设 备 的 合 理 性 及 表 面 缺 陷 检 测 方 法的 可 行 性 。     

Ｓ Ｋ Ａ低频天线结构优化设计

针 对Ｓ Ｋ Ａ低 频 天 线 单 元 的 结 构 设 计 指 标 要 求 ,首 先 在 天 线 概 念 设 计 阶 段 对 所 提 供 的 ２ 种 结 构方 案 进 行 对 比 评 估 ,然 后 针 对 优 选 方 案 ,在 装 配 工 艺 性 、运 输 性 以 及 环 境 适 应 性 这 几 个 关 键 点 上 进 行 详 细 优化 设 计 ,同 时 利 用 仿 真 分 析 对 结 构 刚 强 度 进 行 校 核 ,最 终 完 成 天 线 单 元 的 结 构 设 计 。 设 计 过 程 对 于 该 类 型大 尺 寸 对 数 周 期 天 线 的 结 构 设 计 具 有 一 定 的 指 导 意 义 。     

某小型低速靶机的应急保护系统设计

针对某小型低速靶机的安全回收问题,以TI的DSP28335微处理器为控制核心,从飞控系统当中的故障诊断与容错模块入手,提出了一套较为完整的应急回收方案。对该方案所设计的回收系统当中的驱动芯片,控制舵机等器件,进行了功能原理方面的介绍。最后对飞控系统进行半物理仿真实验,并通过实际的飞行效果,证明该应急回收方案具有较高的可行性。     

基于改进型蜻蜓算法的停电计划优化方法

基 于 带 约 束 的 多 目 标 优 化 理 论 ,建 立 了 年 度 停 电 检 修 计 划 决 策 模 型 ,针 对 传 统 群 智 能 算 法 效 率不 足 的 问 题 ,通 过 引 入 外 部 电 力 储 备 维 护 策 略 和 和 拥 挤 距 离 下 的 生 态 位 共 享 机 制 ,提 出 了 改 进 型 蜻 蜓 算 法 ,提 高 了 原 有 算 法 的 全 局 最 优 性 和 分 布 均 匀 性 ,提 高 了 年 度 停 电 计 划 的 经 济 、可 靠 、平 衡 性 。 最 后 通 过 ＩＥ Ｅ ＥＲ Ｔ Ｓ- ７９模 型 ,对 比 ２ 种 传 统 群 智 能 算 法 进 行 了 仿 真 分 析 。 仿 真 结 果 表 明 ,在 电 力 调 度 的 平 衡 和 储 备 达 到最 优 的 前 提 条 件 下 ,采 用 本文 提 出 的 算 法 大 大 提 高 了 求 解 效 率 ,能 有 效 满 足 实 际 电 网 停 电 计 划 的 需 要 。     

基于插补轨迹控制的变电站机器人巡检避障技术

针 对 现 有 的 变 电 站 机 器 人 巡 检 避 障 技 术 中 ,巡 检 路 径 默 认 将 机 器 人 的 旋 转 角 度 进 行 线 性 插 补 ,导 致 机 器 人 在 高 速 移 动 时 无 法 及 时 避 让 障 碍 物 的 问 题 ,设 计 了 一 种 基 于 插 补 轨 迹 控 制 的 变 电 站 机 器 人 巡 检避 障 技 术 。 为 了 深 入 了 解 机 器 人 在 运 动 中 行 走 以 及 转 弯 等 机 理 ,需 要 建 立 运 动 模 型 ,分 析 转 弯 方 式 ;在 插 补算 法 中 ,通 过 机 器 人 运 动 过 程 中 加 速 减 速 速 率 和 设 定 的 匀 速 速 度 ,计 算 出 加 速 度 的 步 数 、总 插 补 数 和 插 补 周期 ,利 用 路 径 起 始 点 和 终 点 坐 标 计 算 出 加 速 终 点 和 减 速 起 点 坐 标 ,进 而 完 成 对 整 个 机 器 人 巡 检 轨 迹 的 插 补 。通 过 模 拟 实 验 结 果 表 明 ,设 计 方 法 在 实 际 运 行 过 程 中 ,在 成 功 避 障 的 前 提 下 ,能 够 提 速 至 ９０ ｃｍ ／ ｓ ,比 传 统 技术 提 高 ３０ ｃｍ ／ ｓ ,说 明 设 计 的 技 术 具 有 一 定 的 可 靠 性 。     

基于脑功能网络深度学习的车内噪声评价模型

研究并构建了一个结合脑电信号处理与深度学习的车内噪声评价模型,该算法通过自我学习实现脑电信号特征提取,使用同步似然方法构建delta、alpha和beta频段的脑功能网络。将3个频带的脑功能网络扁平化处理后作为输入,通过无监督的堆栈自编码器(RSAE)自主提取脑功能网络的特征。通过几个高阶特征训练前后对比,证实了RSAE自主学习到与噪声评价有关的脑神经特征。最终将RSAE与普遍使用的SVM回归模型进行比较,同时将脑功能网络与传统的基于心理声学声音品质的车内噪声评价进行对比。结果表现,所提出的脑功能网络RSAE模型的平均决定系数高达98.69%,明显优于其他方法。     

基于LAN9252的EtherCAT伺服从站设计

针 对 多 轴 同 步 控 制 中 存 在 实 时 性 和 同 步 性 较 差 的 状 况 ,设 计 一 种 基 ＥｔｈｅｒＣ Ａ Ｔ协 议 的 伺 服驱 动 从 站 。 该 方 案 以Ｓ Ｔ Ｍ ３２ 作 为 处 理 器 ,使 用 Ｌ Ａ Ｎ９２５２ 专 用 芯 片 实 现 ＥｔｈｅｒＣ Ａ Ｔ协 议 的 数 据 解 析 和 打 包等 工 作 ,完 成 与 伺 服 驱 动 的 通 信 与 数 据 交 换 ,硬 件 上 实 现 了 伺 服 驱 动 电 路 设 计 以 及 实 物 制 作 ,软 件 上 完 成 了数 据 通 信 、从 站 驱 动 以 及 从 站 的 运 动 控 制 模 式 。 最 后 搭 建 了 试 验 测 试 平 台 ,试 验 结 果 表 明 ,两 从 站 接 收 同 步信 号 平 均 误 差 为 １５ nｓ ,具 有 优 越 的 同 步 性 能 。     

Ｑ２４５Ｒ钢非线性超声特性与晶粒度级别量化关系研究

利 用 非 线 性 超 声 检 测 技 术 ,对 不 同 晶 粒 度 级 别 的Ｑ２４５ Ｒ钢 试 件 进 行 非 线 性 超 声 特 性 实 验 。 测量 相 同 激 励 条 件 下 的 超 声 波 在 晶 粒 尺 寸 不 同 的Ｑ２４５ Ｒ钢 中 传 播 时 的 声 速 、衰 减 系 数 和 二 阶 非 线 性 系 数 ,并根 据 所 得 数 据 ,分 析 非 线 性 超 声 特 性 与Ｑ２４５ Ｒ钢 晶 粒 度 级 别 的 相 关 性 ,建 立 量 化 关 系 。 实 验 结 果 表 明 ,超 声波 在Ｑ２４５ Ｒ钢 中 传 播 时 ,声 速 随 晶 粒 尺 寸 改 变 的 变 化 并 不 明 显 ,衰 减 系 数 先 上 升 后 下 降 ,其 非 线 性 超 声 系 数随 着 晶 粒 度 级 别 的 增 大 而 呈 线 性 增 大 。