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汽车车架结构多目标拓扑优化方法研究 被引量:148
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作者 范文杰 范子杰 苏瑞意 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1505-1508,共4页
为了研究以静态多工况下刚度和动态振动频率为目标函数的车架拓扑结构,提出了一种结构的多目标拓扑优化研究方法。基于实体各向同性材料惩罚函数的拓扑优化方法,采用折衷规划法定义多目标拓扑优化和多刚度拓扑优化的目标函数,而振动固... 为了研究以静态多工况下刚度和动态振动频率为目标函数的车架拓扑结构,提出了一种结构的多目标拓扑优化研究方法。基于实体各向同性材料惩罚函数的拓扑优化方法,采用折衷规划法定义多目标拓扑优化和多刚度拓扑优化的目标函数,而振动固有频率拓扑优化的目标函数则采用平均频率法定义。通过优化得到了同时满足静态刚度和振动低阶频率要求的汽车车架结构拓扑。该方法避免了单目标拓扑优化无法考虑其他因素的缺点,适合连续体结构的多目标拓扑优化。 展开更多
关键词 车架 多目标 拓扑优化 折衷规划
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多工况下客车车架结构多刚度拓扑优化设计研究 被引量:72
2
作者 范文杰 范子杰 +1 位作者 桂良进 刘东 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期531-533,共3页
以体积和频率作为约束,以各工况载荷下对应的最小柔度作为目标函数,采用带权重的折衷规划法和SIMP密度函数插值模型研究了多工况条件下客车车架结构多刚度拓扑优化问题。并以某三段式客车车架为研究对象进行了多刚度拓扑优化,得到了合... 以体积和频率作为约束,以各工况载荷下对应的最小柔度作为目标函数,采用带权重的折衷规划法和SIMP密度函数插值模型研究了多工况条件下客车车架结构多刚度拓扑优化问题。并以某三段式客车车架为研究对象进行了多刚度拓扑优化,得到了合理的车架拓扑结构。 展开更多
关键词 客车 车架 多刚度拓扑优化 折衷规划法
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汽车动力总成悬置支架的多目标拓扑优化 被引量:22
3
作者 张兰春 赵清海 +2 位作者 张洪信 陈潇凯 张铁柱 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期551-555,共5页
汽车动力总成悬置支架设计是一个静动态多性能指标的优化过程。为克服单目标拓扑优化的局限性,以静态多工况下刚度和动态特征值为性能指标,采用折衷规划法定义目标函数,构建多目标连续体结构拓扑优化数学模型,进行悬置支架多目标拓扑优... 汽车动力总成悬置支架设计是一个静动态多性能指标的优化过程。为克服单目标拓扑优化的局限性,以静态多工况下刚度和动态特征值为性能指标,采用折衷规划法定义目标函数,构建多目标连续体结构拓扑优化数学模型,进行悬置支架多目标拓扑优化。依据拓扑优化结果并考虑制造工艺性等要求,对悬置支架进行详细设计。最后对支架设计模型进行强度校核、模态仿真分析和耐久性试验验证,结果表明,采用所提出的方法进行悬置支架的概念设计可行且有效。 展开更多
关键词 发动机悬置支架 拓扑优化 多目标优化 折衷规划法
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支撑结构多目标拓扑优化设计研究 被引量:18
4
作者 方子帆 杨磊 +2 位作者 杜道佳 何孔德 张屹 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第15期1836-1839,共4页
以支撑结构为对象,研究了多工况下结构材料的最优布局和结构固有频率最大化的多目标优化问题。在基于变密度连续体结构拓扑优化方法的基础上,采用折中规划法研究多工况下多目标优化函数问题,建立了支撑结构的拓扑优化模型,利用分析层级... 以支撑结构为对象,研究了多工况下结构材料的最优布局和结构固有频率最大化的多目标优化问题。在基于变密度连续体结构拓扑优化方法的基础上,采用折中规划法研究多工况下多目标优化函数问题,建立了支撑结构的拓扑优化模型,利用分析层级法确定了各子目标的权重,进行了多目标拓扑优化,得到了材料的优化布局方案,减轻了结构质量,提高了结构固有频率。研究表明拓扑优化方法适用于板壳类结构的优化设计。 展开更多
关键词 支撑结构 拓扑优化设计 多目标优化 折中规划 分析层级法
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汽车转向节拓扑优化方法研究及应用 被引量:19
5
作者 兰凤崇 张浩锴 +1 位作者 王家豪 陈吉清 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期464-468,490,共6页
为使汽车悬架系统中机件转向节在轻量化的基础上满足各工况下的汽车动力学性能要求,运用折衷规划法定义多工况下转向节的静态刚度和第1阶模态频率最大化的综合目标函数,进行结构的拓扑优化。以某方程式赛车转向节为例进行优化的结果表明... 为使汽车悬架系统中机件转向节在轻量化的基础上满足各工况下的汽车动力学性能要求,运用折衷规划法定义多工况下转向节的静态刚度和第1阶模态频率最大化的综合目标函数,进行结构的拓扑优化。以某方程式赛车转向节为例进行优化的结果表明,转向节的刚度和1阶模态频率均有显著提高,质量有所减轻,说明该方法可行有效。 展开更多
关键词 转向节 多工况 折衷规划 拓扑优化
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混凝土桥梁面板维修的折衷规划优化 被引量:13
6
作者 熊辉 史其信 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期789-792,共4页
为制定合理的混凝土桥面板维修策略 ,提出一种基于折衷规划的多目标优化方法。建立多目标优化模型 ,使其在资金、人力、设备等资源的约束下 ,同时满足维修费用最小化以及性能最大化等多个相互冲突的目标 ,并且考虑了桥梁面板性能随时间... 为制定合理的混凝土桥面板维修策略 ,提出一种基于折衷规划的多目标优化方法。建立多目标优化模型 ,使其在资金、人力、设备等资源的约束下 ,同时满足维修费用最小化以及性能最大化等多个相互冲突的目标 ,并且考虑了桥梁面板性能随时间衰减的非连续性 ,以及不同目标函数之间的相对重要性。从实例结果可以看出 ,该方法避免了单目标优化无法考虑其他影响因素的缺点。 展开更多
关键词 道路工程 桥梁管理 折衷规划 多目标优化
原文传递
完全分层多目标规划的基线算法 被引量:9
7
作者 卢志义 徐裕生 马春晖 《运筹与管理》 CSCD 2004年第4期50-54,共5页
本文采用基线算法求解完全分层多目标规划问题。给出了简单完全分层多目标规划基线算法的求解步骤,并对其进行了修正,从而得到完全分层多目标规划的宽容基线算法。并给出了两个计算实例。
关键词 运筹学 宽容算法 基线算法 多目标规划
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某SUV车架多目标拓扑优化设计 被引量:10
8
作者 向湘林 左孔天 +1 位作者 向宇 曾昭贤 《计算机辅助工程》 2012年第5期20-24,共5页
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;... 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。 展开更多
关键词 SUV车架 刚度 动态特性 静态特性 SIMP材料插值 固有频率 折中规划 拓扑优化
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某牵引车车架多目标拓扑优化设计 被引量:7
9
作者 郭瑞武 韩振南 刘邱祖 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2017年第7期85-89,共5页
为了得到同时满足静态多工况刚度和动态振动固有频率要求的某牵引车车架结构,将拓扑优化的方法引入到车架的结构设计中。采用折衷规划法定义多刚度拓扑优化的目标函数的数学模型,而振动固有频率拓扑优化的目标函数的数学模型则采用平均... 为了得到同时满足静态多工况刚度和动态振动固有频率要求的某牵引车车架结构,将拓扑优化的方法引入到车架的结构设计中。采用折衷规划法定义多刚度拓扑优化的目标函数的数学模型,而振动固有频率拓扑优化的目标函数的数学模型则采用平均频率法定义,综合刚度与振动固有频率的多目标函数的数学模型也采用折衷规划法定义。通过优化得到同时满足刚度和振动频率要求的车架拓扑结构。通过在Hyper Works软件中对车架进行静态和模态仿真,仿真结果表明,车架性能满足工作要求,这也验证了对牵引车车架进行多目标拓扑优化设计是合理可行的。 展开更多
关键词 牵引车车架 多目标 拓扑优化 折衷规划
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大功率压裂车副车架结构优化设计
10
作者 董小庆 《内燃机与配件》 2024年第7期59-61,共3页
面对出现频率越来越高的复杂地层和5000米以上的超深井作业环境,研制搭载大功率压裂设备的压裂车已成为重要发展趋势。本文运用结构优化软件Hyper Works的Optistruct模块,基于SIMP变密度法对压裂车副车架进行拓扑优化设计。在单工况单... 面对出现频率越来越高的复杂地层和5000米以上的超深井作业环境,研制搭载大功率压裂设备的压裂车已成为重要发展趋势。本文运用结构优化软件Hyper Works的Optistruct模块,基于SIMP变密度法对压裂车副车架进行拓扑优化设计。在单工况单目标的拓扑优化结果下,建立基于折衷规划法的多目标多工况拓扑优化数学模型,得到压裂车副车架在多种静态工况的柔度最小化以及低阶动态最大化进行加权之后的拓扑优化结果,再根据材料分布云图重构压裂车副车架模型。成果可用于改进压裂车副车架结构以提高其承载能力,缩短研发时间、降低成本。 展开更多
关键词 压裂车副车架 有限元 折衷规划法 多目标多工况拓扑优化
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多种工况下装载机机罩多目标拓扑优化设计 被引量:5
11
作者 韩明 吴晓明 黄鹤艇 《厦门大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期56-59,共4页
针对某装载机机罩存在质量大,有开裂现象等问题.以体积和频率为约束,以各工况载荷下结构的刚度最大作为目标函数,依据固体各向同性惩罚(SIMP)理论,采用带权重的折衷规划法对机罩结构进行多目标拓扑优化,并依据优化结果对机罩重新设计.... 针对某装载机机罩存在质量大,有开裂现象等问题.以体积和频率为约束,以各工况载荷下结构的刚度最大作为目标函数,依据固体各向同性惩罚(SIMP)理论,采用带权重的折衷规划法对机罩结构进行多目标拓扑优化,并依据优化结果对机罩重新设计.结果表明,优化改进后的设计模型,既减轻了结构质量,又提高了结构的动、静态特性. 展开更多
关键词 拓扑优化 多目标 折衷规划 发动机罩
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基于正交试验-形貌优化法的钢铝复合车架设计 被引量:5
12
作者 叶盛 辛勇 李长银 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第10期1555-1561,共7页
以某国产SUV车架为研究对象,建立车架有限元模型,对车架进行弯曲、扭转刚度分析,并进行模态分析和模态试验,验证模型的有效性。利用正交试验法确定材料轻量化部件,并将这些部件的钢材料替换成铝合金,得到钢铝复合轻量化车架。针对钢铝... 以某国产SUV车架为研究对象,建立车架有限元模型,对车架进行弯曲、扭转刚度分析,并进行模态分析和模态试验,验证模型的有效性。利用正交试验法确定材料轻量化部件,并将这些部件的钢材料替换成铝合金,得到钢铝复合轻量化车架。针对钢铝复合车架刚度和模态性能的减弱问题,采用折衷规划法的多目标形貌优化对部件进行优化改进,提高车架的刚度和模态性能。研究结果表明,采用正交试验结合多目标形貌优化法得到的新车架在质量减轻6.7kg的同时提高了刚度和模态性能,达到了良好的轻量化设计效果。 展开更多
关键词 正交试验 钢铝复合车架 折衷规划 形貌优化 轻量化
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汽车变速器壳体多工况自适应性拓扑优化方法研究 被引量:5
13
作者 褚超美 周进 +1 位作者 缪国 奚成捷 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2016年第2期172-176,共5页
为解决汽车变速器壳体多工况拓扑优化适应性问题,提出一种基于折衷规划拓扑优化理论的汽车变速器壳体多工况自适应性拓扑优化思路.以某前横置变速器壳体为研究对象,以刚度最大、柔度最小为优化目标,借助Hyperworks分析软件,开展变速器... 为解决汽车变速器壳体多工况拓扑优化适应性问题,提出一种基于折衷规划拓扑优化理论的汽车变速器壳体多工况自适应性拓扑优化思路.以某前横置变速器壳体为研究对象,以刚度最大、柔度最小为优化目标,借助Hyperworks分析软件,开展变速器壳体折衷规划自适应拓扑优化设计方法研究.经有限元分析验证,运用折衷规划拓扑优化方法形成的变速器壳体结构设计模型,在一/倒档两典型工况下的目标函数都逐渐收敛于最小值,各档位柔度均达到最小,可同时满足汽车各工况下变速器壳体强度可靠性要求.应用实践表明,折衷规划拓扑优化法是一种有效解决复杂结构体多目标优化问题的可行方法. 展开更多
关键词 变速器壳体 拓扑优化 多工况 折衷规划
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证券投资中的模糊决策 被引量:3
14
作者 吕昌会 何湘藩 黄德斌 《系统工程理论与实践》 EI CSCD 北大核心 1998年第3期47-51,共5页
根据多种证券收益率的统计数字,利用模糊多目标规划技术,给出一个新的证券投资决策模型。该模型的目标函数及其约束函数均为模糊数,它克服了文献[1~5]中模型系数为常量的缺陷。
关键词 证券组合 投资风险 模糊决策 证券投资
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客车铝合金车身连接件多目标优化
15
作者 黄小军 《机械工程师》 2023年第12期148-150,153,共4页
铝合金客车车身多采用机械连接的方式,连接件的设计质量直接关系到铝合金客车的刚度、强度、模态及轻量化等方面的综合性能。文中面向铝合金公交车车身结构提出一种连接件的多目标优化设计方法,采用折衷规划法将单目标优化转化为多目标... 铝合金客车车身多采用机械连接的方式,连接件的设计质量直接关系到铝合金客车的刚度、强度、模态及轻量化等方面的综合性能。文中面向铝合金公交车车身结构提出一种连接件的多目标优化设计方法,采用折衷规划法将单目标优化转化为多目标优化,根据优化结果获得兼顾刚度和振动频率要求的公交车连接件拓扑结构,并开展整车强度及刚度分析。结果表明:优化后的连接件质量减少35.79%;整车一阶固有频率提升12.1%;骨架弯曲刚度和扭转刚度分别提升了14.98%和31.32%;4种工况下公交车整体应力值均未超过其材料的许用应力。 展开更多
关键词 铝合金公交车 连接件 多目标拓扑优化 折衷规划法
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机械基础结构多目标拓扑优化设计方法 被引量:4
16
作者 汪兵兵 丁晓红 +1 位作者 孙晓辉 张横 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第15期15-18,39,共5页
机械的基础结构在保证具有足够的刚度、强度和稳定性的条件下,经济性也必须要好,因此机械基础结构常采用内部布置有加筋板的箱体结构。以某机械基础结构为例,分别用基于经验设计的内部筋板布置方法和多目标拓扑优化方法进行优化设计,得... 机械的基础结构在保证具有足够的刚度、强度和稳定性的条件下,经济性也必须要好,因此机械基础结构常采用内部布置有加筋板的箱体结构。以某机械基础结构为例,分别用基于经验设计的内部筋板布置方法和多目标拓扑优化方法进行优化设计,得到了2种设计方案;比较了2种方案的动静态力学性能。结果表明,多目标拓扑优化设计的基础结构比一般经验设计的结构,刚度有所提高,而结构质量减小11.21%,一阶固有频率提高25.07%。 展开更多
关键词 机械基础结构 多目标优化 拓扑优化 折衷规划
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考虑多工况油箱支架结构拓扑优化研究 被引量:3
17
作者 石怡坤 王显会 +1 位作者 师晨光 魏然 《机械制造与自动化》 2017年第4期116-119,共4页
为保证油箱支架结构能更好地满足不同行驶工况下的承载要求,需要在设计阶段考虑其在多工况下的静态刚度特性,对整个支架结构进行合理的多目标拓扑优化设计。基于固体各向同性材料惩罚函数优化理论,运用折衷规划法定义了车辆在不同行驶... 为保证油箱支架结构能更好地满足不同行驶工况下的承载要求,需要在设计阶段考虑其在多工况下的静态刚度特性,对整个支架结构进行合理的多目标拓扑优化设计。基于固体各向同性材料惩罚函数优化理论,运用折衷规划法定义了车辆在不同行驶工况下的静态刚度拓扑优化目标函数,根据优化结果,设计出了一种满足刚度要求的新支架结构。 展开更多
关键词 油箱支架 静态刚度特性 多目标拓扑优化 折衷规划
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基于折衷规划的液体动压滑动轴承多目标优化设计 被引量:2
18
作者 李梅娟 刘臣奇 王罡 《煤矿机械》 北大核心 2005年第12期18-19,共2页
对于液体动压滑动轴承的多目标设计问题,提出了一种基于折衷规划的多目标优化方法。该方法能够对多个相互矛盾的目标函数进行折衷优化,从而达到全局最优。实例结果表明该方法能够获得比常规设计更佳的设计参数。
关键词 折衷规划 滑动轴承 多目标优化
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两阶段混合流水车间批调度问题的前瞻组批算法 被引量:3
19
作者 池焱荣 刘建军 +1 位作者 陈庆新 毛宁 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期2559-2570,共12页
考虑背景行业对拖期量、机器效能和组批质量的复合需求,为实现两个加工阶段的组批优化与返工干扰下的快速响应,构建了一类面向不确定性环境的前瞻组批算法。事件驱动的前瞻组批决策确定前阶段当前空闲机器的下一个最佳开工批次,同时联... 考虑背景行业对拖期量、机器效能和组批质量的复合需求,为实现两个加工阶段的组批优化与返工干扰下的快速响应,构建了一类面向不确定性环境的前瞻组批算法。事件驱动的前瞻组批决策确定前阶段当前空闲机器的下一个最佳开工批次,同时联动触发后阶段的组批排产决策,并基于返工干扰的影响范围调整原排产方案。所提算法的核心是基于双层折衷规划模型对批次拖期指数和批次优劣指数两个优化目标进行深度协调。仿真结果表明,与5个类似方法相比,所提算法具有优越性。 展开更多
关键词 两阶段混合流水车间 批调度 实时控制 前瞻组批 折衷规划
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基于折衷规划的汽车变速器壳体拓扑优化方法研究 被引量:3
20
作者 梅超 褚超美 缪国 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第8期58-60,64,共4页
针对变速器壳体多档位拓扑优化的问题,以某前横置变速器壳体为研究对象,以柔度最小,即刚度最大为优化目标;借助Hyperworks分析软件,运用折衷规划方法,对变速器壳体进行拓扑优化来提高结构的刚度、强度及固有频率。仿真结果表明:壳体结... 针对变速器壳体多档位拓扑优化的问题,以某前横置变速器壳体为研究对象,以柔度最小,即刚度最大为优化目标;借助Hyperworks分析软件,运用折衷规划方法,对变速器壳体进行拓扑优化来提高结构的刚度、强度及固有频率。仿真结果表明:壳体结构设计模型经折衷规划拓扑优化后,在约束体积设计空间内,柔度达到最小值,满足汽车各档位下壳体强度可靠性要求。一/倒档100%扭矩工况下,目标变速器壳体的应力,轴承孔最大位移量以及一阶固有频率,较优化前的计算值,均达到了校核要求。 展开更多
关键词 变速器壳体 折衷规划 多档位拓扑优化 结构优化
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