多学科变量耦合优化设计方法

基于多学科设计优化原理,提出了面向非层级复杂系统的多学科变量耦合优化设计方法,阐述了其优化设计的基本思路和工作原理.通过设置理想耦合点,构造了耦合函数,使子系统在各自独立优化设计的同时,在系统级的协调下达到耦合关系的满足,并使系统得到总体上的优化.在梳齿式微机械加速度计的优化设计中,对该方法进行了验证.     

基于灵敏度分析的大规格床身结构模糊优化设计方法

提出了采用模糊数学理论和有限元法相结合建立具有静、动态模糊约束的大规格数控车床床身结构优化数学模型新方法.该方法将模糊逻辑推理理论运用于床身结构灵敏度分析中,构建了灵敏度模糊集.实现了最佳模糊设计变量的选取,并应用一种改进的最优向量水平截集法评估模糊约束的重要性,避免了最优解的丢失.优化结果表明,采用所提模糊有限元优化...     

基于灵敏度分析的自卸车车架优化设计

建立了某自卸车车架有限元模型,通过模态试验和模态有限元分析,得出了车架固有频率,并且验证了该模型的准确性和合理性。依据车架结构的灵敏度分析结果来选择设计变量,在保证车架低阶模态频率的前提下,以车架轻量化为目标优化车架构件厚度,实现了车架质量8.0%的降低幅度;在控制车架质量的条件下,以提高车架低阶模态频率为目标,实现了车架结构的低阶模态频率和动态性能的提高。为自卸车车架结构优化设计提供依据。     

基于灵敏度分析的车身结构优化设计

车身是轿车的关键总成,其结构决定了整车的力学特性,对白车身进行模态分析不仅能考察车身的刚度特性,而且可以对车身结构进行灵敏度及优化分析.文章建立了某轿车白车身有限元模型,考虑了白车身覆盖件板厚对一阶弯曲和扭转模态频率的影响及灵敏度分析,基于灵敏度分析结果抽取对模态频率影响较大的部件进行优化分析,以提高白车身一阶扭转频率为目标进行优化,以增强白车身强度.     

结构模糊灵敏度分析

研究了当设计变量具有模糊性时,工程结构灵敏度的计算方法.在结构灵敏度分析的传统方法,即拟载荷法、虚荷载法基础上,利用模糊扩展原理、模糊分解定理及L-R型模糊函数求导法则,推导出了一种计算结构模糊位移灵敏度和模糊应力灵敏度的计算方法.算例表明所给方法是正确的和有效的.     

模糊线性规划的灵敏度分析

本文将模糊线性规划转化为普通线性规划的过程公式化,并提出其中既定指标对约束水平的灵敏度,从而可见,模糊线性规划比普通线性规划具有更多的参考信息。     

基于灵敏度分析的游梁式抽油机的优化设计

通过分析常规游梁式抽油机四杆机构的6个传统设计变量对最大扭矩因数及最大加速度的灵敏度,确定了各设计变量对两个目标函数的影响程度.以灵敏度值较大的设计变量作为设计变量,用遗传算法对抽油机的四杆机构进行优化.优化结果表明:通过对灵敏部件尺寸的修改,抽油机的性能指标有了明显的改进.     

模糊可靠性参数灵敏度分析

文章讨论了模糊可靠性分析中的参数灵敏度问题,提出了模糊可靠性参数灵敏度的计算方法.针对应力为正态随机变量,强度为正态模糊变量的情况,详细分析了基于模糊事件概率理论的参数灵敏度计算方法和具体计算公式,并提供了仿真参数灵敏度数值解的方法;算例验证了所讨论方法的可行性和有效性.     

基于CFD的液压滑阀多学科优化设计

为了降低滑阀开启和关闭过程中瞬态液动力的影响,提高液压滑阀换向稳定性和可靠性,以典型的三位四通换向滑阀为对象,利用计算流体动力学方法(CFD)对滑阀开启过程进行了动态模拟,可视化地解析了流道结构参数对瞬态液动力的影响.针对滑阀阀芯、阀座沉槽、阀芯间流道结构,建立了参数化模型,借助于CFD解析、试验设计、近似模型技术,对滑阀动态解析过程进行了一体化集成,并以二阶响应面函数的形式表达了开启瞬间瞬态液动力与流道结构参数之间的响应面模型.最后,对流道结构参数进行了优化设计,为提高滑阀性能提供了定量化再设计依据.     

基于灵敏度分析和APDL的塔机结构动态优化设计

在塔机静态分析和模态分析的基础上,为改善结构的动态性能,将优化设计、有限元法和灵敏度分析相结合,以影响塔机动态性能的关键模态频率第一、二阶频率为优化目标,以强度、刚度和稳定性等为约束,通过动态灵敏度分析确定了对优化目标影响较大的构件截面尺寸参数作为设计变量,应用有限元分析软件ANSYS的参数化设计语言APDL和优化模块实现了塔机的结构动态优化设计,优化实例表明结构的动态性能明显提高.     

基于混合灵敏度分析的某自卸车车厢结构优化设计

基于HyperMesh对某款自卸车车厢结构进行有限元建模,选取水平弯曲工况和扭转工况进行有限元分析,得到不同工况下的最大应力和变形,验证模型的有效性;并进行了自由模态分析,选取前10阶的固有频率和振型。在分析结果的基础上,以弯、扭刚度及一阶弯、扭模态频率为约束;以车厢结构总质量最小为优化目标,对34组设计变量进行直接灵敏度分析和混合灵敏度分析,得到了4组对结构性能敏感变量及16组不敏感变量,然后对4组变量进行厚度增加及16组变量进行减薄处理。最后对选取的20组变量进行模型重构,对优化前后的结构性能进行对比。结果表明:在不影响其他性能的前提下,减重9.8%,取得了较好的优化效果。     

变量有界单参数线性规划的灵敏度分析

讨论了变量有界单参数线性规划的灵敏度,借助于单纯形法及其理论和多项式系统解建立了最优基稳定的条件,给出了原始、对偶问题的最优解和最优值的级数表达式.     

基于灵敏度分析的数控丝杆磨床床身优化设计

床身是磨床主要的工作部件,对零件的加工精度有决定性的影响,通过建立机床床身的有限元模型,利用灵敏度分析方法,对床身进行静动态特性分析,再对优化后的床身进行模态和静力分析。结果表明,优化后在质量不变的情况下,床身的静变形和固有频率得到明显提高,该方法可以推广到磨床其他部件的优化,为整机动态特性的优化提供了良好的方法。     

基于并行子系统的飞行器多学科稳健优化设计

研究了并行子系统稳健优化设计方法在飞行器设计中的应用。分别采用并行子系统稳健优化设计、系统分析和并行子系统分析3种不同方法进行了计算,得出的稳健结果表明并行子系统稳健优化设计方法优于其它2种方法。该方法主要有3大改进:一是在MDO环境中,增加了不确定性的分析;二是允许系统层使用离散变量;三是在系统协调过程中,采用人工神经网络的响应面提供定量的近似信息。     

基于泛函灵敏度方法的PSS参数优化设计

提出了一种多机电力系统稳定器(PSS)参数协调优化的共轭梯度法.该方法以系统动态组合泛函作为评价PSS阻尼效果的性能指标,通过变分法处理组合泛函指标中的积分项,提出了采用轨迹逆积分技术计算该指标对PSS参数向量梯度的新方法.该方法以上述组合泛函指标最小作为PSS参数优化模型中的目标函数.由于目标函数考虑了电力系统大扰动...     

基于灵敏度分析的单层厚壁容器可靠性稳健优化设计

针对可靠性的稳定性问题,将可靠性优化设计理论与可靠性灵敏度分析相结合,提出可靠性稳健优化设计方法.将此法运用于单层厚壁容器设计,建立基于灵敏度分析的附加目标函数的可靠性稳健优化设计模型,并用MATLAB语言工具箱和优化工具箱实现参数求解,可迅速、准确地获得容器可靠性稳健设计信息.结果表明该方法简便易行,为提高和稳定过程设备的可靠性水平提供理论依据和应用参考.     

基于语言变量的模糊本体模型

为了更有效地表达语义Web中的模糊知识,将模糊概念与关系引入到传统的模型中,提出新的模糊本体:模糊领域本体与模糊顶层本体.模糊顶层本体从语言变量的形式化表示入手,考虑模糊概念间的语义关系:集合关系、序关系与等价关系.用模糊本体对智能交通领域的知识进行建模,通过模糊语言值描述交通概念的属性信息,有效克服现有模型的一些局限.结果表明,该研究有利于语义Web环境下模糊系统的知识共享与重用.     

具有混合变量的桁架结构多目标形状模糊优化设计

分别以桁架杆件截面面积和可动结点坐标为离散和连续设计变量,以结构总重量最小、结点位移最小和结构固有频率最大为目标函数,进行桁架结构形状多目标优化设计。采用的改进遗传算法用二进制编码方式对两类不同变量进行编码,用凝聚函数将问题的多项约束转化成单个约束,用凝聚选择策略和竞争保留机制保证有潜力的解被优先选择,最终得到问题的理想解和有效解。最后从工程实际出发,根据模糊相似优先比方法,从多组有效解中寻找出最优解。     

基于模糊优化设计的内燃机气门弹簧的优化设计

为了能够提高内燃机气门弹簧优化设计的可靠性,提高其使用性能,深入地分析了模糊优化设计在其中的应用。首先,建立了气门弹簧模糊优化设计的数学模型;其次,分析了模糊约束的非模糊化处理方法;然后,探讨了模糊优化求解过程;最后,通过算例分析验证了该方法的有效性。