基于灵敏度分析的井架结构模型修正方法研究

从井架结构模态参数对物理参数变化的灵敏度出发,探讨了井架结构的模型修正问题.以设计参数型模型修正方法为基础,对井架结构杆件的材料、截面形状和几何尺寸等参数进行直接修正.确定优化模型的目标函数及约束变量,利用一阶优化算法对结构参数进行了优化和状态评估.通过实验室简易井架模型的分析验证了此方法的可行性.该方法为复杂井架结构的损伤识别和状态评估提供了一个新思路.修正算法的优化方法采用ANSYS一阶优化方法,敏感性分析和模型修正完全基于ANSYS软件进行,适合于实际工程的应用.     

基于参数化水平集法的约束阻尼结构动力学拓扑优化

约束阻尼(CLD)结构拓扑优化是轻量化设计下实现振动与噪声控制的有效手段。结合约束阻尼结构的有限元模型,以前两阶模态损耗因子及其加权最大化为目标函数,以参数化水平集函数的扩展系数为设计变量,以约束阻尼材料用量为约束条件,建立了基于参数化水平集法(PLSM)的拓扑优化模型。基于伴随向量法推导了目标函数对设计变量的灵敏度,采用优化准则法更新设计变量。算例结果表明:基于参数化水平集法对约束层阻尼结构进行拓扑优化是可行有效的,且以基板结构应变能分布构建初始构型可提高优化效率。此外进一步讨论了在附加质量保持不变的条件下,约束层材料和阻尼材料厚度变化对约束阻尼材料模态损耗因子和最优构型的影响规律。     

码头结构布局优化及其离散复合形算法

码头结构的合理布局（指纵、横梁及桩的数目和布置）对其经济性有很大影响，可通过布局优化设计为码头结构的初步设计提供最优布局方案。研究了以最小造价为目标，以纵横梁及桩数为布局变量的全直桩梁板码头结构布局的优化设计，给出约束非线性混合离散变量优化模型，采用离散复合形法直接求其离散最优解。算例表明，本文为这种码头优化布局方案的确定提供了一个快捷实用的方法。     

高速列车车厢夹层板断面结构的多目标优化

为获得不同运行速度和工况下的高速列车车厢侧墙结构,在拓扑优化结构的基础上进行了多目标优化研究。将侧墙夹层板质量、柔度、最大变形作为优化目标,以侧墙5段夹层结构的面板和夹心厚度为变量、车厢气压变化梯度为约束函数,利用代理模型技术,建立了各目标、约束函数与变量之间的代理模型,通过非支配遗传算法NSGA-II,得到了多目标的Pareto解集。该Pareto解集中的夹层板结构比拓扑优化得到的夹层板结构的最大变形性能提高了8.21%到33.58%,设计时可根据具体的要求和经验从Pareto解集中进行选择,从而为不同运行速度和工况下的高速列车车厢断面结构的设计提供了多种选择方案。     

基于混合灵敏度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,选取了水平弯曲工况和扭转工况进行有限元分析,得到了不同工况下的最大应力和变形,验证了模型的有效性;并对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,并对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。     

约束阻尼结构拓扑优化设计的进化算法

约束阻尼结构的阻尼材料优化布局是约束阻尼结构振动控制设计中的关键问题,它直接影响到振动能量耗散与全局能量流分布。在约束阻尼结构设计中引入拓扑优化渐进优化算法,以约束阻尼胞单元为设计变量,建立以模态阻尼比为目标函数,约束阻尼材料用量为约束条件的拓扑优化模型。分析结构模态阻尼比相对于阻尼胞单元位置的敏度,导出灵敏度计算表达式。提出基于渐进优化算法的优化准则,通过逐步删除利用率低的材料,使目标模态阻尼比达到最大化,给出了数值计算的例子,理论计算结果验证了拓扑优化方法的正确性和有效性。     

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。     

基于性能的隔震结构动力优化设计

结合优化问题的特点,应用稳健的优化算法以合理的计算代价求解了非线性隔震结构合瞬态约束的混合变量动力优化设计问题．首先根据投资-效益准则建立了基础隔震结构一体化优化设计模型,其中目标函数是结构寿命周期内的总费用,包括结构初始造价和损失期望,约束条件包括隔震层水平位移、上部结构层间变形等,优化模型同时对上部结构截面尺寸和隔震器参数进行优化．充分利用铅芯橡胶支座隔震结构的局部非线性性质,使非线性隔震结构的时程分析计算效率接近线性动力分析．然后应用合潜在约束策略的序列二次规划算法,并结合选择性动态圆整法进行具有连续、离散混合变量的隔震结构的非线性动力优化设计．算例表明了优化模型和算法的正确性和有效性．     

带有频率约束的索网桁架式可展开天线

针对太空索网桁架式可展开天线的结构特点和性能要求对其结构初始设计进行了优化研究。以刚性周边桁架壁厚和柔性索半径为设计变量,结构重量和天线表面精度为目标函数,结构的基频和应力为约束条件,建立了天线的多目标优化数学模型。本文采用序列二次规划法对这一包含有动力约束的非线性复杂模型进行求解,通过实例计算,得到了较为满意的结果,证明了本文模型与方法的可行性和有效性。     

厚板转换结构拓扑优化设计

研究了高层建筑厚板转换结构拓扑优化设计问题.建立了以结构拓扑类型为设计变量、以删除体积比为约束条件、以整体结构柔度最小为目标函数的数学优化模型.基于应变能准则,采用渐进结构优化法(ESO方法)删除低应变能的单元,获取能真实反映结构内部最短传力路径优化模型.通过对竖向荷载作用下各种不同布置方式的剪力墙和柱网形式的转换厚板...     

企业产品产量的优化组合分析

介绍了企业产品和产品组合的基本理论和方法。通过对产品需求量和投入要素进行优化组合分析,建立了数学模型,并进一步寻求产品产量优化组合的具体方法。     

基于产品生命周期的成本结构优化模型

提出了3种企业管理观及相应的成本管理观,并对其概念和内容进行了讨论.在此基础上建立了基于产品生命周期的成本结构优化模型.该模型由下列两部分组成:一是面向企业内部资源的成本结构优化模型;二是面向产品生命周期过程的成本结构优化模型.在后一模型中重点分析了供应商与核心企业的成本结构优化方法,并给出了评价的数学表达式.     

企业生产计划模型优化的环境进化算法

根据企业生产计划模型的特点,提出了一种将专家系统方法和线性规划方法结合于其中,以模型的部分关键约束参数作为遗传囵子的遗传优化算法,即环境进化算法．并以纺织企业生产计划模型为例,介绍了环境进化算法的具体实现．     

面向产品设计的企业知识管理模式

研究了产品设计过程中的知识建模与知识管理问题，提出了面向产品设计的企业知识管理模式．作为设计结果的物理模型不仅表达了设计方案，更是产品设计知识的载体．除了几何信息以外，设计结果还包括产品功能需求、工程约束、设计经验和规则等．基于知识构件建立了产品设计知识库．设计知识能够在两个层次上被重用，一是知识构件层，二是知识项层．     

An arithmetic of mapping enterprise process metrics to information model based on semantics

This paper analyzes the semantics structure of enterprise process metric and gives guidelines to describe the semantics of metric for collecting metric data automatically. Based on domain ontology, a structure called semantic tree is defined to describe the semantics relationships among measured entity, measurable attribute and constraints, which provides the same method to define semantics of process metrics and data elements in enterprise information model. The arithmetic to map process metrics to enterpr...     

企业产品结构的系统优化

本文提出了企业产品结构的长期动态优化与短期静态优化的概念,讨论了这两种优化的思路与要点。最后以系统论的观点考察了产品结构的功能与现状。     

支持并行协同产品开发的广义鲁棒设计方法

研究了并行协同产品开发过程中的广义鲁棒设计方法.首先,针对并行协同产品开发过程中的不确定性,给出了广义鲁棒设计框架;然后,提出了广义鲁棒性概念,分析了性能鲁棒性和约束鲁棒性;最后,在传统优化设计模型的基础上,考虑产品参数的变化对性能的影响,修改传统优化设计模型的优化目标和约束条件,使它们包含广义鲁棒性指标,建立了广义鲁棒设计模型,并基于遗传算法对模型求解.该方法能有效提高并行协同设计的广义鲁棒性,用一个转向架设计实例验证了其有效性.     

钢筋混凝土框架结构优化的拟满内力设计方法

为解决钢筋混凝土结构的优化问题,以满承载力设计思想为基础提出了一种新型的钢筋混凝土框架结构优化设计方法——拟满内力设计方法,该方法能解决钢筋混凝土框架结构约束众多且在设计过程中较难优化的问题。能处理同时具有尺寸约束、配筋约束、承载力约束的多变量、多约束的离散变量结构优化设计问题。算例结果表明,该方法的局部优化能力强,优化效率高,应用简单,可直接计算钢筋混凝土框架结构的优化问题,是一种可行且有效的优化设计方法。     

催化汽油干点计算机实时监测系统

介绍了计算机实时系统在炼油工业的应用,给出了建立汽油干点模型的理论及方法。     

武汉市烟草配送路径及运力优化

根据烟草产品特点,针对武汉市现有的配送体系和地理特点,建立了配送路径及运力优化方案数学模型,并确定了配送路径优化设计静态和动态约束条件,所涉及到的问题是带有时间限制和车辆载荷限制的车辆路径问题.其解决方案是采用二阶段算法对配送路径进行先排线路再分组法,并应用带有载荷约束的单巨集切割法,将大规模VRP问题分为线路划分和单车线路优化2个子问题,有效地解决了配送路径和运力优化问题.并通过案例对模型和解决方案作了进一步分析验证.