优化设计方法

摘要： 针对以引力波探测为代表的空间科学任务和以“国网星座计划”为代表的商用卫星网络任务对推进器的特殊需求,本文提出了一种基于数字孪生的推进器优化设计方法。该方法首先建立由机理模型模块和测试数据集模块组成的数字孪生体。机理模型模块依据推进器的物理过程建立模型,对难以测量的数据进行仿真模拟;测试数据集模块通过实验对推进器进行测试,依靠测试数据建立可测参数的数学模型。将数字孪生体与实验进行对比,通过对比结果反馈调节机理模块从而不断提高孪生体的准确性,最终为优化设计提供依据。结果表明:(1)该方法能够构建微波离子推进器的数字孪生体;(2)该数字孪生体的预测结果存在一定差异,通过分析发现该差异与机理模型的精细度以及测试数据集的数据量有关。

摘要： 摆线轮齿廓修形对于RV减速器的性能具有至关重要的影响。为合理选择修形方法及修形参数,改善摆线轮齿面的受力状态,提出了一种以优化承载能力为目标、基于粒子群优化算法的摆线轮齿廓等距−移距修形方法。以RV-60E减速器为优化实例,对摆线针轮传动部分进行了力学分析;以减少针齿的最大承载能力为目标,建立了摆线轮修形量的数学模型;利用所提优化设计方法求得所需的修形参数及齿廓曲线。通过与等距修形、移距修形及拟合转角修形方法的比较发现,基于粒子群优化算法的摆线轮齿廓修形方法中针齿最大接触力分别减少了15.9%,16.0%和11.8%,提高了RV减速器的承载能力和寿命。

摘要： 为了减小装配变形,提高机床装配精度,提出了一种考虑装配变形的机床床身优化设计方法。首先,分析了机床装配变形部位和床身装配变形机理,研究了影响机床床身装配变形的因素及其影响规律;其次,基于响应面模型和遗传算法,提出了考虑装配变形的机床床身多目标优化方法,给出了优化设计流程;最后,以经典的机床床身为实例,以床身结构参数为设计变量,以床身质量、装配变形幅值、最大静变形量最小和一阶固有频率最大为优化目标,对床身进行优化设计。结果表明:床身长度和宽度方向的筋板数量和筋板厚度均对装配变形有重要影响;床身优化后,可有效减小装配变形,提高装配精度,同时使床身的质量更小、刚度更大和动态性能更优。研究结果不但为机床基础大件的结构分析与优化设计提供了参考,也为其他类似设备的多目标优化提供了理论依据,具有重要的工程实践价值。

摘要： 高层建筑投入使用后,需要承担建筑自身重量、外部荷载力、其他竖向荷载力等,再加上地震灾害、大风灾害的侵袭影响,这对建筑物整体的稳定性和安全性提出了更高的要求。而高层建筑混凝土结构是建筑物重要的组成部分,提高混凝土结构强度和耐久性有助于提高高层建筑的使用质量和安全性能。因此,在高层建筑施工中,需要对混凝土结构进行优化设计,采取有效的优化设计方法,提高混凝土结构的设计效果和水平,确保混凝土结构的安全性和稳定性,为高层建筑整体建设质量提供有力保障。

摘要： 基于河流二维对流扩散物质的等浓度线方程,定义了一种新型二参数异形椭圆内轮廓线方程;运用数学方法,推导了异形椭圆面积、周长、形心坐标、压缩系数和曲率半径的计算公式;对异形椭圆进行了形状分类:当压缩系数θ=1时称为标准型,当01时称为W型;根据单向公路隧道建筑限界,给出了控制点坐标表达式;按照将建筑限界完全包容在内和隧道洞室净空面积最小的原则,提出了异形椭圆横断面的约束条件、目标函数和优化设计方法.研究表明:异形椭圆与建筑限界的符合程度高;与三心圆横断面相比,异形椭圆具有设计参数少、曲率半径变化连续、隧道洞室净空面积小、支护与衬砌周长短、仰拱开挖和回填工程量小等优点.

摘要： 优化设计方法是南昌航空大学机械工程、航空宇航科学与技术专业研究生的一门学位课程,旨在培养研究生应用优化方法解决专业问题的能力.文章围绕研究生的优化思维形成和实践创新能力培育,阐述通过重构完善教学内容,采用研讨和案例驱动等多种教学方式,实施兼顾过程与结果的多元化考核方式等措施进行课程改革探索,营造了用专业案例贯通优化理论与应用实践的科教融合教学环境,形成了"理论实践融合并举、应用示范培育创新"的教学理念,经过改革实践,增强了课程教学效果,完善了课程教学资源,实现了优质课程建设目标,为提高研究生培养质量奠定了基础.

摘要： 为使BSC赛车的操纵稳定性得到显著提升,需要对前悬架系统进行优化设计.在本文研究中,首先在ADAMS基础上创建三维模型,然后对悬架系统进行仿真分析,采用处理模块分析各车轮定位参数的角度变化,完成主销内倾角、前轮前束角、前轮外倾角的角度优化.根据研究结果可知,通过悬架系统的优化设计,可使赛车操纵稳定性得到良好改善,值得推广应用.

摘要： 在机床的高速加工过程中,因数控转台各种热源发热与变载荷的共同作用而产生热-力耦合效应,但当前的数控转台优化设计方法往往忽略了热-力耦合效应对转台动态特性的影响.在深入剖析国内外数控转台研究成果的基础上,提出探索热-力耦合效应及其产生的机理,建立转台的热-力耦合模型,得到高速数控转台热-力耦合动态特性.鉴于蜂窝结构具有良好的散热性及力学性能,提出研究基于蜂窝的转台仿生原理,获取高速数控转台热-力耦合仿生设计准则.以提高转台热-力耦合动态特性为目的,提出运用仿生设计准则对结构进行多目标优化,进而形成一套新颖的高速数控转台热-力耦合仿生优化设计方法.

摘要： 通过力法和有限元分析法研究了龙门单点压力机机架变形与立柱间距的关系,结果显示机架总变形随立柱间距增大而急剧上升,上下梁挠曲变形由次要变变形为主要变形;结合分析,提出了有效增强机架刚度的优化设计方法——变截面设计、横梁连接板斜向分布、合理调整横梁截面尺寸.

摘要： 针对整车动力总成系统综合效率较低的问题,本文提出一种基于整车工况的动力总成优化设计方法。通过在NEDC工况下对整车轮边参数分析,得到各工况点下电机对应的输出特性,再对各工况点电机能耗进行分析,得出电机能耗的集中区域,并以此为基准设计电机及其电磁方案。优化设计后的动力总成系统基于整车NEDC工况的综合效率得到有效提升。

摘要： 蓄热燃烧具有和常规燃烧不同的机理,在将该技术应用于板坯加热炉时,相应的设计方法也和常规的加热炉有区别,本文主要从蓄热烧嘴结构优化、加热炉炉型和烧嘴安装位置最佳化等方面介绍了优化设计的思想,以供参考.

摘要： 随着人们对建筑物净空距离要求的不断提高，网架结构的跨度也在不断的增大，致使整个工程项目造价增加。一般条件下平板网架可采用铰接杆系模犁进行分析，实际结构中，由于存在各种各样的随机缺陷的影响，缺陷可能会造成结构稳定性的急剧下降，需考虑随机参数的影响。目前优化设计往往是针对确定性情况下的优化设计，通常将工程实际中大量存在的不确定性因素忽略不计。本文基于概率的优化设计理念，考虑设计变量、目标函数和约束函数等的不确定性，以整体结构为研究目标，避免了各个构件独市优化后组合而成的结构体系并不一定优化的缺点。本文建立了空间网架结构模型，编制相应的计算程序，在结构总体优化设计、可靠度计算和基于概率的结构优化设计等方面进行了分析和研究，为基于性能的结构设计提供参考。

摘要： 随着人们对建筑物净空距离要求的不断提高，网架结构的跨度也在不断的增大，致使整个工程项目造价增加。一般条件下平板网架可采用铰接杆系模犁进行分析，实际结构中，由于存在各种各样的随机缺陷的影响，缺陷可能会造成结构稳定性的急剧下降，需考虑随机参数的影响。目前优化设计往往是针对确定性情况下的优化设计，通常将工程实际中大量存在的不确定性因素忽略不计。本文基于概率的优化设计理念，考虑设计变量、目标函数和约束函数等的不确定性，以整体结构为研究目标，避免了各个构件独市优化后组合而成的结构体系并不一定优化的缺点。本文建立了空间网架结构模型，编制相应的计算程序，在结构总体优化设计、可靠度计算和基于概率的结构优化设计等方面进行了分析和研究，为基于性能的结构设计提供参考。

摘要： 随着人们对建筑物净空距离要求的不断提高，网架结构的跨度也在不断的增大，致使整个工程项目造价增加。一般条件下平板网架可采用铰接杆系模犁进行分析，实际结构中，由于存在各种各样的随机缺陷的影响，缺陷可能会造成结构稳定性的急剧下降，需考虑随机参数的影响。目前优化设计往往是针对确定性情况下的优化设计，通常将工程实际中大量存在的不确定性因素忽略不计。本文基于概率的优化设计理念，考虑设计变量、目标函数和约束函数等的不确定性，以整体结构为研究目标，避免了各个构件独市优化后组合而成的结构体系并不一定优化的缺点。本文建立了空间网架结构模型，编制相应的计算程序，在结构总体优化设计、可靠度计算和基于概率的结构优化设计等方面进行了分析和研究，为基于性能的结构设计提供参考。

摘要： 随着人们对建筑物净空距离要求的不断提高，网架结构的跨度也在不断的增大，致使整个工程项目造价增加。一般条件下平板网架可采用铰接杆系模犁进行分析，实际结构中，由于存在各种各样的随机缺陷的影响，缺陷可能会造成结构稳定性的急剧下降，需考虑随机参数的影响。目前优化设计往往是针对确定性情况下的优化设计，通常将工程实际中大量存在的不确定性因素忽略不计。本文基于概率的优化设计理念，考虑设计变量、目标函数和约束函数等的不确定性，以整体结构为研究目标，避免了各个构件独市优化后组合而成的结构体系并不一定优化的缺点。本文建立了空间网架结构模型，编制相应的计算程序，在结构总体优化设计、可靠度计算和基于概率的结构优化设计等方面进行了分析和研究，为基于性能的结构设计提供参考。

摘要： 本发明属于建筑设计领域，公开了一种建筑设计优化方法、优化系统、建筑设计优化终端、介质，对所要优化的方案进行检查；判断现有方案是否符合评分标准，若符合则直接计分，反之进入进行优化；对缺陷进行合理优化；判断优化后的方案是否符合国家标准，若符合则直接计分，反之则不记分；合计总分。本发明对于住宅不仅仅要考虑它的实用性更要考虑生活环境的宜居性，同时随着环保意识的逐渐增强，对于建筑的节能减排也提出的新的要求，为此提出一种能适用于新时代的建筑设计优化方法的方法，本适用方法涉及方面更多、更合理，从建筑结构要求到居民生活环境的舒适度都有覆盖。同时，本判断方法引用了打分机制，能更加直观和清晰的展示评价结果。

摘要： 本发明公开了一种白车身结构优化设计方法及结构优化设计装置，优化设计方法包括以下步骤：建立白车身的有限元模型；计算所述有限元模型中各个工况的模态和刚度，并对所述白车身进行试验验证，获取所述模态及刚度的计算值与试验值的误差；调整所述有限元模型直至所述误差小于所述预设百分比；根据所述模态和所述刚度，筛选出优化设计的多个设计变量；根据所述白车身的加权相对灵敏度w以及所述白车身的优化成本，选择所述白车身结构中的部分参数为多个设计变量。本发明通过采用加权相对灵敏度分析的方法选择优化设计的设计变量，对白车身确定性优化结果进行可靠性优化设计，白车身结构在满足性能要求的同时，减轻车身质量，提高系统的可靠性。

摘要： 本发明提供了一种基于精准约束条件的圆柱齿轮传动优化设计方法及CAD优化设计系统,属于优化设计方法及CAD优化设计系统领域。本发明的目的是克服现有齿轮优化方法中将各关键系数作为常量处理的弊端，从而有效地提高优化结果的准确性。一种基于精确约束条件的圆柱齿轮传动优化设计方法，包括如下步骤：原始参数输入、计算配置保存、关键系数计算、重新构造齿面接触强度约束条件、重新构造齿根弯曲强度约束条件、优化迭代；一种基于精确约束条件的圆柱齿轮传动CAD优化设计系统，包括如下模块：原始参数输入模块、计算配置保存模块、关键系数计算模块、齿面接触强度约束条件重构模块、齿根弯曲强度约束条件重构模块、优化迭代模块。

摘要： 本发明提供一种潜水搅拌机优化设计方法及优化设计平台，该方法包括以下步骤：三维建模、数值模拟、自动三维建模、自动数值模拟、优化设计变量；本发明利用Isight优化平台集成三维建模软件和有限元分析软件，搭建潜水搅拌机优化设计一体化平台，基于DOE抽样与数值优化混合策略对该潜水搅拌机进行优化设计，并通过Isight优化平台实现自动循环建模、数值分析和优化过程。利用本潜水搅拌机优化设计平台，可根据需要合理选择搅拌机型号、安装形式及水池大小，达到事半功倍的运行效果。本发明通过有效轴向推进距离法，极大限度的减少射流与水池池壁发生碰撞产生的反弹，引起回流、旋涡等情况，提高检测性能得准确性。

摘要： 本发明提供一种多性能最优化设计装置以及多性能最优化设计方法。所述多性能最优化设计装置执行如下处理，即，对通过模拟并针对多个性能中的每一个而取得的离散的观测值分别进行填补，从而针对所述多个性能中的每一个而输出连续的预测值以及预测误差，并基于所述预测值以及所述预测误差，针对所述多个性能中的每一个而计算出用于对可执行所述多个性能中的每一个的区域进行搜索的多个计算点，利用所述被计算出的多个计算点而针对所述多个性能中的每一个而计算出可执行所述多个性能中的每一个的概率分布，并将针对所述多个性能中的每一个而计算出的概率分布的总乘积作为多性能可执行区域而进行输出。

摘要： 本发明涉及一种弧面分度凸轮模型创建和传动性能优化设计方法及CAD优化设计系统，该系统主要由按照计算程序依次电连接的原始参数输入模块、实体模型和有限元模型创建模块、性能分析模块、性能评价模块和参数化优选模块组成；该系统可以有效实现弧面分度凸轮的参数化精确建模、参数化传动性能仿真分析，能对所设计的凸轮机构的传动性能进行有效分析与评价。能基于凸轮机构的原始参数，利用正交试验方法对影响传动性能的重要结构参数进行优选，使凸轮机构获得更佳的传动性能。同时采用面向对象方法进行开发，操作简便快捷，易于上手，便于一般技术人员使用。

摘要： 本发明公开了一种白车身结构优化设计方法及结构优化设计装置，优化设计方法包括以下步骤：建立白车身的有限元模型；计算所述有限元模型中各个工况的模态和刚度，并对所述白车身进行试验验证，获取所述模态及刚度的计算值与试验值的误差；调整所述有限元模型直至所述误差小于所述预设百分比；根据所述模态和所述刚度，筛选出优化设计的多个设计变量；根据所述白车身的加权相对灵敏度w以及所述白车身的优化成本，选择所述白车身结构中的部分参数为多个设计变量。本发明通过采用加权相对灵敏度分析的方法选择优化设计的设计变量，对白车身确定性优化结果进行可靠性优化设计，白车身结构在满足性能要求的同时，减轻车身质量，提高系统的可靠性。

摘要： 本发明公开了一种数控铣床横梁的优化设计方法及优化设计的横梁，方法包括：建立优化前横梁模型；对优化前模型进行静力分析，获得三个方向的静刚度；对优化前模型进行网格划分，选取若干实体单元进行有限元分析，通过若干节点来定义实体单元；在模型上加均布载荷，在横梁底面两端基础面上以及螺栓孔采取全约束，将弯矩等效为两组均布载荷、并施加在左右两组受力块的前部，分析获得总应力云图；对模型进行优化设计；保持横梁原有的边界条件、载荷值和加载方式不变，对横梁进行静态分析；将横梁静力分析实验结果与有限元计算值进行比较，验证模型的可行性。本发明在保证横梁原有的强度、刚度及稳定性的前提下，降低其自身重量，提高其加工精度。

摘要： 本发明公开了一种数控铣床底座优化设计方法及优化设计的底座，方法包括：建立优化前铣床底座模型；将建立的底座模型导入有限元分析软件进行静力分析；对优化前模型进行网格划分，选取若干个实体单元进行有限元分析；在模型中心放置载荷体，将模型底面的螺栓孔设为固定约束，分析获得总应力云图；对模型进行优化设计；保持底座原有的边界条件、载荷值和加载方式不变，对底座进行模态分析及静力分析；采用单点激励多点拾振的锤击法进行模态试验，通过固定激振锤激励位置及移动传感器的位置来拾取机床底座的振动；将底座模态试验结果与有限元模拟结果进行比较。本发明可确保数控铣床在工作转速范围内不致发生共振，避免因振动而影响加工精度。

摘要： 本发明公开了一种大型风电基地功率汇集系统拓扑结构分层优化设计及其优化设计方法，其特点是该优化设计包括两个方面：其一是大型风电基地的风电场与汇集站以及不同电压等级汇集站之间拓扑结构优化设计；其二是大型风电基地的风电场内部风电机组之间以及风电机组与变电站之间拓扑结构优化设计；所述优化设计方法包括三个步骤：其一是采用改进单亲遗传算法得到经济性指标Ctotal；其二是采用蒙特卡洛法得到可靠性指标R；其三是根据经济性指标和可靠性指标，以min(OBJ)＝λ1Ctotal+λ2R为评估原则，确定功率汇集系统拓扑结构，其中OBJ为拓扑结构评估指标，Ctotal为经济性指标，R为可靠性指标。