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结构动力学有限元模型修正的目标函数及算法 被引量:33
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作者 杨智春 王乐 +1 位作者 李斌 刘江华 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期288-296,408,共9页
结构动力学有限元模型修正是结构动力学领域的一个热点问题,回顾了结构动力学有限元模型修正研究的发展历史和现状,简要评述了结构动力学有限元模型修正所使用的设计变量,着重阐述了各种结构动力学有限元模型修正方法中所使用的目标函... 结构动力学有限元模型修正是结构动力学领域的一个热点问题,回顾了结构动力学有限元模型修正研究的发展历史和现状,简要评述了结构动力学有限元模型修正所使用的设计变量,着重阐述了各种结构动力学有限元模型修正方法中所使用的目标函数及修正算法,讨论了工程结构动力学有限元模型修正的一些策略,最后对结构动力学有限元模型修正技术的发展进行了总结和展望。 展开更多
关键词 动力学有限元模型 模型修正 目标函数 修正算法 设计变量
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内撑式排桩支护结构的设计优化研究 被引量:16
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作者 周爱其 龚晓南 +1 位作者 刘恒新 张宏建 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期245-254,260,共11页
在分析内撑式排桩支护结构受力特性和设计优化空间的基础上,基于满应力设计基本思想,建立了支护桩-内支撑(节点)部位的设计优化数学模型,提出了用于求解该(节点)部位局部优化解的新的目标函数f(X)和相应的设计优化判据,推导并比较了钢... 在分析内撑式排桩支护结构受力特性和设计优化空间的基础上,基于满应力设计基本思想,建立了支护桩-内支撑(节点)部位的设计优化数学模型,提出了用于求解该(节点)部位局部优化解的新的目标函数f(X)和相应的设计优化判据,推导并比较了钢筋混凝土内支撑等效轴向抗压容许应力σc和支护桩等效抗弯容许应力σm的3种取值方法,并以杭州某基坑支护应用为例作了介绍。可供同类基坑支护设计优化时借鉴。 展开更多
关键词 内撑式排桩支护结构 设计优化 设计变量 目标函数 容许应力
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基于响应面模型与遗传算法的机床立柱优化 被引量:15
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作者 王雷 王明 邢屹鹏 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期453-458,共6页
针对机床立柱优化问题,提出了一种将响应面模型与遗传算法相结合的优化设计方法。采用拉丁立方试验的设计方法,在设计空间中抽取样本点并进行数值模拟,建立了立柱最大变形、一阶固有频率及质量的响应面模型。利用遗传算法对响应面模型... 针对机床立柱优化问题,提出了一种将响应面模型与遗传算法相结合的优化设计方法。采用拉丁立方试验的设计方法,在设计空间中抽取样本点并进行数值模拟,建立了立柱最大变形、一阶固有频率及质量的响应面模型。利用遗传算法对响应面模型进行优化,得到了Pareto最优解集。实验结果表明:与原先的设计方案相比,优化后的立柱质量减轻了7.2%,最大变形量和前六阶固有频率有不同程度的改善。该文所提出的方法较适用于机床及类似复杂结构的参数优化设计。 展开更多
关键词 机床立柱 响应面模型 遗传算法 PARETO最优解 参数优化 中心复合试验设计 灵敏度分析 设计变量
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基于悬架平顺性的导向机构与橡胶衬套的优化设计 被引量:10
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作者 申闪闪 方宗德 +1 位作者 张西金 李红艳 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第7期1075-1078,共4页
应用多体系统动力学理论,在ADAMS/View中建立了某卡车四连杆非独立空气后悬架的虚拟样机模型,以车架质心位置响应的加权加速度均方根值作为平顺性评价指标,对其进行了平顺性分析。在此基础上,以车架质心处垂向加权加速度均方根值最小为... 应用多体系统动力学理论,在ADAMS/View中建立了某卡车四连杆非独立空气后悬架的虚拟样机模型,以车架质心位置响应的加权加速度均方根值作为平顺性评价指标,对其进行了平顺性分析。在此基础上,以车架质心处垂向加权加速度均方根值最小为目标函数,建立了其优化设计模型。对其进行试验设计分析以后,选取四连杆导向机构中各杆件的长度及其连接件橡胶衬套的刚度和阻尼为设计变量,应用序列二次规划算法进行优化分析。结果表明,选择合适的导向机构结构参数及橡胶衬套来匹配悬架结构中的空气弹簧,可以有效地提高车辆的平顺性。 展开更多
关键词 平顺性仿真 导向机构 橡胶衬套 优化设计
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基于附加已知刚度的动力学模型修正方法 被引量:8
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作者 杨智春 王乐 +1 位作者 丁燕 李斌 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期19-24,共6页
为了解决模型修正中所需要模态数据不足的问题,提出了一种基于附加已知刚度的模型修正直接方法。通过给原结构添加刚度系数已知的刚度元件来得到一个新结构,进而得到新结构的模态数据,并联合使用原始结构及新结构的模态数据进行模型修... 为了解决模型修正中所需要模态数据不足的问题,提出了一种基于附加已知刚度的模型修正直接方法。通过给原结构添加刚度系数已知的刚度元件来得到一个新结构,进而得到新结构的模态数据,并联合使用原始结构及新结构的模态数据进行模型修正。在所要修正的参数数目一定的情况下,该方法增加了可以用于模型修正的模态数据,大大降低了所需的模态阶数。分别使用一个25自由度质量弹簧系统及一个长直机翼模型的模型修正算例,验证了该方法的有效性和修正精度。 展开更多
关键词 模型修正 附加已知刚度 直接方法 设计变量 模态参数
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以圆弧参数为设计变量的车轮型面优化数学模型研究 被引量:8
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作者 成棣 王成国 +1 位作者 刘金朝 李海涛 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期107-113,共7页
在分析圆弧型车轮型面几何特点的基础上,提出用4段圆弧描述车轮型面与钢轨的接触部分。以4段圆弧中两端圆弧的半径和两中间圆弧的圆心坐标为设计变量,以轮轨磨耗、临界速度和轮轨横向力为目标函数,以满足对最大接触应力、脱轨系数、滚... 在分析圆弧型车轮型面几何特点的基础上,提出用4段圆弧描述车轮型面与钢轨的接触部分。以4段圆弧中两端圆弧的半径和两中间圆弧的圆心坐标为设计变量,以轮轨磨耗、临界速度和轮轨横向力为目标函数,以满足对最大接触应力、脱轨系数、滚动疲劳因子、临界速度和轮轨横向力的要求为约束条件,建立圆弧型车轮型面多目标优化模型。以欧洲时速200km标准铁路客车为例,采用给出的车轮型面多目标优化模型对其车轮型面进行优化。结果表明:车轮型面经1次优化的车辆运行在半径为3 000m的曲线线路上时一位轮对车轮的总磨耗指数下降约15%,但车辆的临界速度仅为75m.s-1;通过调整设计变量的取值范围,进行车轮型面优化,得到最优车轮型面Wheel_Opt,采用此车轮型面的车辆在同样线路上一位轮对车轮的总磨耗指数下降约12%,临界速度提高至105.9m.s-1。 展开更多
关键词 车轮型面优化 多目标模型 设计变量 圆弧参数 磨耗 临界速度
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采煤机螺旋滚筒辅助设计软件开发及综合性能分析 被引量:1
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作者 张美晨 赵丽娟 +2 位作者 张凯 王斌 杨子越 《煤矿机械》 2024年第1期174-178,共5页
为解决采煤机螺旋滚筒截割性能与装煤性能欠佳等实际问题,基于MATLAB GUI与Excel软件开发采煤机螺旋滚筒辅助设计及性能分析系统。该系统利用MATLAB GUI平台实现滚筒辅助设计及性能分析,输入的参数以及计算后的数据可实现GUI与Excel双... 为解决采煤机螺旋滚筒截割性能与装煤性能欠佳等实际问题,基于MATLAB GUI与Excel软件开发采煤机螺旋滚筒辅助设计及性能分析系统。该系统利用MATLAB GUI平台实现滚筒辅助设计及性能分析,输入的参数以及计算后的数据可实现GUI与Excel双向保存,为设计数据的二次利用与开发提供了便利的条件。以大采高采煤机为例,分析采煤机的综合性能,通过最优设计参数生成大采高采煤机螺旋滚筒最佳模型,螺旋滚筒在整个试验过程中安全可靠,为采煤机的高效设计提供了有效途径。 展开更多
关键词 螺旋滚筒 辅助设计 综合性能 设计变量
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多学科设计优化方法在水下无人航行器中应用
8
作者 张磊 胡震 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期144-152,共9页
为了提高水下无人航行器工作的可靠性和稳健性,本文采用多学科设计优化方法开展航行器的总体设计优化。首先开展水下航行器在总体设计阶段的学科设计,分析了各学科内部的模型和计算方法,明确了各学科输入、输出和耦合关系;开展了学科内... 为了提高水下无人航行器工作的可靠性和稳健性,本文采用多学科设计优化方法开展航行器的总体设计优化。首先开展水下航行器在总体设计阶段的学科设计,分析了各学科内部的模型和计算方法,明确了各学科输入、输出和耦合关系;开展了学科内参数建模,确立了总体设计的设计变量、系统参数和约束条件。然后以航行器质量最轻和机动性能最强为优化目标,获得设计变量计算最优解和优化设计主要输出结果值。设计变量优化计算值有效提高设计方案满足约束的能力,优化设计主要输出结果为水下无人航行器设计方案的选择提供了定量依据。 展开更多
关键词 自主式水下潜器 学科建模 总体设计 设计变量 设计约束 优化计算 多学科设计优化 协同优化算法
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机械可靠性设计中设计变量的统计分析方法 被引量:6
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作者 魏尊亮 吕文阁 赵葛霄 《机械设计与制造》 北大核心 1999年第6期3-4,共2页
针对机械可靠性设计中设计变量的特点,研究了设计变量的统计分析方法,给出了不同情况下设计变量的统计特征值求法,供进一步设计使用。
关键词 可靠性 设计变量 统计分析 机械设计 可靠性设计
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安百拓液压凿岩机活塞受力面积分析与三段法述评
10
作者 周志鸿 丁河江 田翔 《凿岩机械气动工具》 2024年第3期10-21,共12页
搜集了11个安百拓双控式凿岩机和4个后控式凿岩机冲击活塞的直径数据,计算得到在凿岩机冲击运动周期中,回程与冲程活塞受力面积的比值范围。根据比值数据的分析,指出基于三段法理论的设计变量作为凿岩机性能评价指标的普适性较差。据此... 搜集了11个安百拓双控式凿岩机和4个后控式凿岩机冲击活塞的直径数据,计算得到在凿岩机冲击运动周期中,回程与冲程活塞受力面积的比值范围。根据比值数据的分析,指出基于三段法理论的设计变量作为凿岩机性能评价指标的普适性较差。据此,本文强调了数据分析在凿岩机研究中的重要作用。文中还介绍了改进的三段法理论及其计算实例,论述了改进的三段法的优点与缺点。 展开更多
关键词 液压凿岩机 冲击活塞 受力面积 设计变量 优化设计 数据分析 结构参数 工作参数 性能参数
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浅谈机械优化设计 被引量:4
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作者 肖弦 林章辉 《湖南工业职业技术学院学报》 2008年第4期21-22,共2页
通过对机械优化设计进行分析,得出以下结论:机械优化设计就是在给定的载荷和环境下,在机械产品的性能、几何尺寸关系或其它因素的约束范围内,选取设计变量,建立目标函数并使其获得最优值的一种新的设计方法。
关键词 机械 优化设计 设计变量 约束条件 目标函数
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内置式V型永磁同步电机齿槽转矩优化 被引量:6
12
作者 邸建忠 韩业鹏 +1 位作者 胡文广 谭宝来 《计算机辅助工程》 2020年第1期19-23,共5页
为削弱永磁同步电机的齿槽转矩,通过基于能量法的齿槽转矩解析表达式量化极弧系数对齿槽转矩的影响,将V型永磁同步电机转子结构的复杂几何关系归纳为4个设计变量,使用4个变量的正交表对齿槽转矩进行优化设计,并通过有限元仿真得到使齿... 为削弱永磁同步电机的齿槽转矩,通过基于能量法的齿槽转矩解析表达式量化极弧系数对齿槽转矩的影响,将V型永磁同步电机转子结构的复杂几何关系归纳为4个设计变量,使用4个变量的正交表对齿槽转矩进行优化设计,并通过有限元仿真得到使齿槽转矩取最小值的最优设计变量组合。对比优化前、后齿槽转矩峰值可知,所提出的基于田口法的优化设计方案能有效削弱永磁同步电机的齿槽转矩。 展开更多
关键词 齿槽转矩 转子 能量法 极弧系数 田口法 正交表 设计变量
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钢与高强混凝土组合梁截面高度的取值研究 被引量:3
13
作者 徐亚丰 许伟 +2 位作者 秦桂娟 王连广 刘之洋 《沈阳建筑工程学院学报(自然科学版)》 2003年第1期11-13,共3页
基于钢与高强混凝土组合梁承载能力极限状态及正常使用极限状态下的工作机理基础上 ,通过分析钢与高强混凝土组合梁的高度的组成 ,确定出梁的混凝土的高度hc 及型钢腹板净高度hw 为设计变量 ,并以hc 与hw 之和为目标函数 ,在考虑弯曲约... 基于钢与高强混凝土组合梁承载能力极限状态及正常使用极限状态下的工作机理基础上 ,通过分析钢与高强混凝土组合梁的高度的组成 ,确定出梁的混凝土的高度hc 及型钢腹板净高度hw 为设计变量 ,并以hc 与hw 之和为目标函数 ,在考虑弯曲约束条件、剪切约束条件、变形约束条件、整体稳定约束条件的情况下 ,分别按弯曲强度、剪切强度和变形约束的要求对组合梁高度取值的优化设计进行了探讨 ,得出了优化设计后的结果 。 展开更多
关键词 高强混凝土 组合梁 梁高度 设计变量 目标函数 约束条件 建筑结构
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转炉饱和汽轮机选型计算与分析 被引量:5
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作者 赵斌 王子兵 +1 位作者 武志飞 刘瑞希 《汽轮机技术》 北大核心 2010年第1期17-20,共4页
介绍了转炉余热发电工艺及汽轮机选型中应注意的问题,对饱和汽轮机的排汽压力、相对内效率及排汽干度等设计变量的选取进行了分析。以唐钢转炉余热发电项目为背景,计算了汽轮机组发电功率,确定了机组装机容量和型式。其研究结果可为转... 介绍了转炉余热发电工艺及汽轮机选型中应注意的问题,对饱和汽轮机的排汽压力、相对内效率及排汽干度等设计变量的选取进行了分析。以唐钢转炉余热发电项目为背景,计算了汽轮机组发电功率,确定了机组装机容量和型式。其研究结果可为转炉余热发电技术的应用提供理论指导,也可为相关工艺饱和汽轮机组的选型提供参考。 展开更多
关键词 转炉 饱和汽轮机 设计变量 装机容量 选型
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半刚性钢框架优化设计研究综述
15
作者 宁健豪 《建筑与装饰》 2024年第1期25-27,共3页
钢框架作为一种优良的结构形式,传统设计中一般把梁柱连接简化为两个理想的极端,即完全刚接或者理想铰接,然而连接实际上具有明显的半刚性变形特性。同时,结构优化是工程界永恒追求的目标,如何得到既安全可靠,又经济节约的优化方案,是... 钢框架作为一种优良的结构形式,传统设计中一般把梁柱连接简化为两个理想的极端,即完全刚接或者理想铰接,然而连接实际上具有明显的半刚性变形特性。同时,结构优化是工程界永恒追求的目标,如何得到既安全可靠,又经济节约的优化方案,是结构设计中非常重要的研究课题。本文梳理了半刚性钢框架优化设计的研究进展,总结前人的可行之处,以期为后续的研究提供一定的参考。 展开更多
关键词 半刚性钢框架 设计变量 优化算法 优化准则
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同轴薄膜电容器结构参数的优化设计 被引量:5
16
作者 陈志强 贾伟 +4 位作者 汤俊萍 李俊娜 郭帆 陈维青 汲胜昌 《现代应用物理》 2019年第1期43-49,共7页
分析了同轴薄膜电容器电参数和结构参数之间的关系,提出了以单层同轴薄膜电容器个数、两侧锥角和内芯外径等参数为变量,以实现各个单层同轴薄膜电容器薄膜介质厚度差异最小化为目标的设计方法。设计了一种耐受电压为1 MV,电容为200pF,... 分析了同轴薄膜电容器电参数和结构参数之间的关系,提出了以单层同轴薄膜电容器个数、两侧锥角和内芯外径等参数为变量,以实现各个单层同轴薄膜电容器薄膜介质厚度差异最小化为目标的设计方法。设计了一种耐受电压为1 MV,电容为200pF,电容器长度不大于400mm,外径不大于300mm的同轴薄膜电容器。其中,单层同轴薄膜电容器为13个,两侧锥角为34°,内芯外径为140mm。最后通过模拟计算验证了上述优化设计方法的合理性。 展开更多
关键词 同轴薄膜电容器 结构参数 绝缘设计 优化设计 设计变量
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机械链传动设计数学模型的建立及其优化设计 被引量:5
17
作者 杨善亮 郑惠强 《中国工程机械学报》 2005年第1期8-11,共4页
机械链传动采用常规方法设计比较复杂,存在工作量大且不能取得最优解等缺陷.据此引入优化设计方法对机械链传动进行设计.在简要介绍优化设计基本概念的基础上,建立了链传动设计的数学模型以及介绍运用的方法.
关键词 链传动 数学模型 优化设计 目标函数 设计变量 约束条件
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直接空冷系统优化及参数敏感性分析 被引量:3
18
作者 唐胜利 梁博 吕红 《汽轮机技术》 北大核心 2007年第5期352-354,370,共4页
按热力学和热经济学原理,给出了直接空冷系统的优化参数和优化目标函数,并对某600MW直接空冷机组进行优化设计分析,参考运行机组的数据计算出了优化结果。对相关变量进行了敏感性分析,所得曲线表明了选取的设计变量和所得优化结果的合理... 按热力学和热经济学原理,给出了直接空冷系统的优化参数和优化目标函数,并对某600MW直接空冷机组进行优化设计分析,参考运行机组的数据计算出了优化结果。对相关变量进行了敏感性分析,所得曲线表明了选取的设计变量和所得优化结果的合理性,而两个经济性参数的敏感性分析表明电价Pe对优化结果影响较大,因此,电价Pe的定值必须合理。 展开更多
关键词 直接空冷 优化设计 敏感性分析 设计变量 经济性参数 电价
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一种基于数学模型的鲁棒设计新方法及软件实现 被引量:4
19
作者 张瑞红 檀润华 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第10期948-951,共4页
提出公差设计的最小偏差数学模型 ,与参数设计的最小灵敏度法一起构成了一种基于数学模型的鲁棒设计新方法 ,并完成了该方法的软件实现 .当产品的干扰变量与其目标值发生偏移时 ,运用该方法得到的设计变量公称值及其公差在保证产品质量... 提出公差设计的最小偏差数学模型 ,与参数设计的最小灵敏度法一起构成了一种基于数学模型的鲁棒设计新方法 ,并完成了该方法的软件实现 .当产品的干扰变量与其目标值发生偏移时 ,运用该方法得到的设计变量公称值及其公差在保证产品质量的前提下 ,可以最大限度地扩大公差带的范围 ,降低成本 .最后 ,以三杆构件系统的鲁棒设计为例 。 展开更多
关键词 数学模型 鲁棒设计 设计变量 干扰变量 CAD 机械设计 软件
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时变系统的Laguerre模型辨识及设计变量(2)——Kalman滤波法 被引量:4
20
作者 丁肇红 沙泉 袁震东 《华东师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期25-30,共6页
 文章考虑动态线性系统的时变参数是平稳的AR(1)变量,系统为时变的Laguerre模型时的传递函数估计的均方误差(MSE)。在缓慢时变和高阶模型下,利用Kalman滤波算法,得到MSE的近似表达式。最后得到了Kalman滤波算法的设计变量的最优解。
关键词 时变系统 MSE Laguerre模型 Kalman滤波算法 设计变量
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