工程结构优化设计研究进展

对工程结构优化设计进行了综述,系统介绍了不确定性优化、形状优化、拓扑优化、多目标优化、系统优化等现代工程结构优化设计以及遗传算法、模拟退火算法、神经网络算法等现代仿生学寻优新方法及其应用,指出寻求目标函数和约束函数的高精度近似显式解析式和对最优准则法、数学规划法及仿生学算法进行改进、组合是工程结构优化算法发展的主要方向...     

小型船舶操纵模拟器控制台的结构与设计

小船舶操纵模拟器控制台的硬件配置主要包括单片机、数码管驱动电路、开关量信号采集电路以及模拟量输入电路，在详细论述了上述硬件的设计以后，还对实现主机控制台之间通讯的５个函数，也即建立与控制台的链接、为开与控制台的链接、接收从控制台来的数据、发生主控制台的数据以及中断服务程序等主要软件作了介绍。     

MATLAB优化工具箱在结构优化设计中的应用

MATLAB优化工具箱具有强大的科学计算能力,在工程设计领域得到了广泛的应用.简要介绍了MATLAB优化工具箱,通过对MATtAB优化工具箱中fmincon函数的语法进行分析,提出了结构优化设计的通用求解方法.首先,合理设置优化目标函数和约束条件.然后,使用MATLAB优化工具箱进行编程计算.结果显示,与其他方法相比,使用MATLAB优化工具箱进行优化,不仅可以提高计算精度,而且可以减少计算时间.因此,在结构工程设计领域有较强的实际应用价值.     

结构强度分析、结构优化设计方法在汽车设计中的应用

本文简要论述了有限元结构强度分析以及结构优化设计的基本概念、方法,结合实例介绍了结构强度分析以及结构优化设计方法在汽车设计中的应用,指出这两种方法是将计算机应用于汽车设计的重要内容,对于提高汽车设计水平、提高设计质量、提高经济效益具有重要的意义.     

船舶航向的变结构控制自动舵设计

对于线性系统,讨论了用二次型性能准则建立系统滑动模态超平面的方法,给出了一种变结构控制算法,进而利用野本方程,建立船舶航向控制系统的状态方程,在此基础上,进行了船舶航向的变结构控制自动舵设计,经过仿真试验证明,该算法是完全有效的,而且效果也十分良好。     

沥青路面结构优化的均匀设计方法

在分析现有沥青路面优化研究的基础上，综合考虑路面初建、养护维修与用户费用及路面残值，并以此为目标函数，建立了沥青路面结构优化数学模型，应用基于数论方法的均匀设计方法进行求解并编制了相应程序，结合实际工程进行了计算分析。结果表明，该法计算速度快，并有较高的精度，是一种简便有效的沥青路面结构优化方法。     

结构优化设计的新进展

本文综述了结构优化设计的进展,着重介绍80年代结构优化设计的新动向,及其在土木工程中的应用。最后,展望结构优化设计的发展前景。     

船体双层底结构优化的粒子群优化算法

为优化船体双层底结构,在适于求解连续变量的标准粒子群优化算法(PSO)基础上,提出一种离散变量PSO算法,并利用标准PSO算法和离散变量PSO算法分别对测试函数和某大型油船双层底结构优化设计问题进行求解,该双层底结构的响应分析计算采用正交异性板计算模型实现.研究了不同取值的惯性权重和学习因子对优化结果的影响.通过对计算结果的对比分析,得出该离散变量PSO算法应用于船体板架结构优化设计时,其惯性权重和学习因子的最佳取值范围.     

船舶技术经济论证中的模糊综合评判方法

本文根据模糊数学的基本概念,提出一种解决船舶技术经济论证中多指标、多状态下方案排序和优选问题的二级模糊综合评判方法。可使评判中的主观意愿、经验等含有模糊因素的信息解析化、定量化。文中论述了该方法的具体步骤,并以示例加以说明。     

船舶设计中的多目标模糊优化方法

分析了船舶设计中所包含的模糊因素,运用模糊数学方法给出各类模糊因素和模糊主观信息的解析化方法,在此基础上建立了船舶设计的多目标模糊优化模型,并根据工程需要给出了相应的求解方法,最后用算例给予说明.     

舰船结构型式选择专家系统

本文运用人工智能技术将船舶结构型式选择中的有关知识加以系统化和条理化,使用Turbo-Prolog语言建立了一个船舶结构型式选择专家系统.文中阐述了系统的功能与结构,讨论了系统的实现策略和方法,分析了知识库的构造和推理机的形成过程,并用示例说明了知识库的修改及扩充问题.     

高速船舶结构设计中流体冲击载荷的数值计算

采用混合欧拉－拉格朗日数值方法计算高速船舶撞水时的流本冲击载荷,基于定理,采用线性边界元方法和非线性液面修正技术,考虑船舶的实际形状,数值模拟了肥大船型和球鼻艏船型的二维撞水过程,计算得到高速船舶实际撞水状况的流体冲击载荷大小及其分布,与实验结构吻合,为进一步安全设计高速船舶结构了理论基础。     

船舶牵引机械的结构优化设计

以初步设计方案为基础,利用ANSYS Workbench集成建模功能,实现了PRO/E船舶牵引机械实体模型与ANSYS Workbench的双向关联性,建立了船舶牵引机械有限元模型,并对主要结构参数进行优化,给出参数对结构刚度的敏感度。通过优化方案使整机质量减少24.1%,从而为船舶牵引机械的小型化、轻量化提供了依据。     

船舶结构概率损伤容限分析

损伤容限设计是一种先进的现代设计思想,为了使这种设计建立在可靠性分析的基础上,根据概率断裂力学理论,分别建立了具有裂纹型初始缺陷结构和受损结构在裂纹扩展中结构疲劳寿命及其可靠性估算的动态模型．在给出了结构设计参数的分布函数后可求得一组与结构初始损伤、结构使用年限和剩余寿命、设计应力等有关的动态可靠性曲线,由此可获得保证一定可靠度的结构的损伤容限,并在设计时选取具有给定可靠度的各种设计参数,或给定设计参数后估计所设计结构的可靠度．     

基于可靠性的船体结构多目标优化设计

本文从多目标与可靠性的角度研究了船体结构纵向构件的优化设计。一方面应用逐步宽度容约束的交互规划法来进行多目标的优化计算；另一方面，在总纵强度的可靠性计算中提取了多种失效形式的串联计算模型，并通过局部可靠度及整体可靠度约束将可靠性与多目标优化相结合。最后给出了某２０００ｔ散货船基于可靠性的纵向构件多目标优化设计实例。     

舰载直升机系留优化设计

在系留计算的基础上，对舰载直升机系留进行了优化设计．建立了合理的优化设计数学模型，对系留方案的优选和舰甲板系留点位置的调整分别采用了筛选法和逐步调整的试算法，进一步改进了舰甲板系留点的布置，使系留索的张力分配合理．优化设计计算取得了满意的结果     

基于有限元分析的机床床身结构优化设计

以某型数控机床床身为研究对象,在对其结构进行静动态分析的基础上,提出了结构的初步改进方案,应用动态特性灵敏度分析原理对壁板、筋板的厚度等设计参数进行动态灵敏度分析,得出了各个设计参数对床身结构动态特性的影响程度,在此基础上以床身结构的静力变形、一阶固有频率和质量为优化目标,提出了该床身的最终结构设计方案。     

面积约束下船舶舱室声学布局优化设计的理性准则法

给出了船舶舱室声学布局优化通用模型的数学表达式,解决了舱室声学布局优化设计难以定量化描述的难题.基于该通用模型,研究考虑舱室面积约束和非标准空间约束的声学布局优化设计问题,给出了求解这类问题的理性准则法.针对常规舱室面积约束的声学布局设计,通过建立改进的计权指派系数矩阵,采用基于匈牙利算法的准则法求解;针对待分配空间数量不等于待分配舱室数量的非标准空间约束,提出基于排序不等式的非标准空间布局准则法.通过算例分析,验证了面积约束条件下舱室总体声学布局优化的理性准则法有效性.     

结构优化设计与最大熵原理

介绍了在结构最优设计中，将序列二次规划数学模式与最大熵原理结合的解法。不仅使迭代计算实现公式化，不解一个联立方程；同时在每一次迭代计算也随之给出了相应的约束信息。较之其它方法，免去了专设的可行性与最优性的检查。计算表明，本文的计算格式，不仅使计算过程简捷、清晰，而且适应性也为之宽广了。如能选择好计算参数ｐ，还能进一步使迭代迅速收敛，对于联合优化问题也有较高的效率。