大口径平背形主镜轻量化结构优化设计方法

将参数优化与拓扑优化设计方法应用到采用背部支撑方式的大口径平背形反射镜中,提出了一种理论性强、效率高的新型轻量化设计方法。利用ANSYS参数优化设计,确定了主镜最佳背部支撑位置;再利用OPTISTRUCT变密度法拓扑优化设计,获取了主镜拓扑结构形式,结合结构力学及灵敏度分析得到了满足镜面面型、结构刚度及轻量化率要求的最佳主反射镜轻量化结构。     

基于MODELCENTER的EPUAV系统模型建立与参数优化

建立了小型电动无人机(EPUAV)的系统模型,包括几何外形模型、气动参数计算模型、质量计算模型、发动机模型和操稳性模型.基于多学科协同设计集成优化平台ModelCenter进行系统集成,并建立了EPUAV的多学科设计优化模型,利用遗传算法实现了EPUAV的总体参数优化设计,实现了EPUAV的快速总体优化设计平台.飞行试验验证了EPUAV系统模型准确性,优化结果满足设计要求.     

战斗部虚拟试验多级模型集成方法研究

弹药虚拟试验预测模型建模过程需多次调用数值仿真模型,对于运行耗时的大型三维计算模型将面临严重的计算复杂性问题.当计算模型存在多种精度时,提出一种基于自回归模型的预测模型建模方法,可集成多种精度的计算模型,以较少高精度模型和较多低精度模型分别获取训练样本,建立效率与精度平衡的贝叶斯预测模型.设计某型中小口径穿甲弹穿甲威力虚拟试验算例验证该方法的高效性.     

基于微粒群算法的GM(2,1,λ,ρ)优化模型

为了提高灰色GM(2,1)模型的预测精度,本文首先对灰色GM(2,1)模型的向前、向后差分进行线性组合出灰色GM(2,1,λ)模型,利用参数λ修正背景值;然后引入参数ρ对原始数列进行数乘变换,进一步将模型拓展为灰色GM(2,1,λ,ρ)模型.由于参数λ,ρ与误差之间为明显的非线性关系,难以解析,本文基于微粒群算法(PSO),给出PSO-GM(2,1,λ,ρ)优化方法.在该方法中,用λ,ρ构成一个二维的微粒群,以绝对的平均相对误差作适应度函数,以其最小为目标,求解最优的λ,ρ值.实例计算表明,该方法收敛速度快,预测精度高于普通模型,而且可满足实际需要.     

基于IDEF3 的业务过程仿真模型的存储与获取

模型的集成和重用是提高仿真建模效率的有效方法,而模型的存储和获取是实现模型集成和重用的关键技术.在研究基于IDEF3的业务过程仿真建模的基础上,分析设计了相应的数据库概念模型,实现了仿真模型在关系数据库中的存储及与描述模型在数据上的共享和集成.然后,重点研究了如何通过结构化参数化的查询从模型库中获取用户想要的特定仿真模型,提出了综合考虑模型基本元素、基本模块、基本属性和整体结构的计算仿真模型相似性的算法,并开发了相应的支持软件工具.     

基于有效模态质量的有限元建模

介绍一种简单的基于有效模态质量与结构质量的比值Σmeff/m来判断有限元模型精确度的方法,给出了基于多自由度系统的理论证明.在通过试验验证了某空间相机及其支架各自有限元模型正确性的前提下,针对二者之间的特殊连接结构采用三种建模方式,分别计算整体结构的有效模态质量和模态频率,其中Σmeff/m比值最大的模型所对应的模态频率计算值与试验值最接近,误差在5％之内.有效模态质量是判断有限元模型好坏的重要参数,该方法对一般结构的有限元建模工作有一定的借鉴作用.     

基于代理模型的翼型多目标集成优化设计

针对翼型优化中直接使用计算流体力学方法计算量大的问题,提出了一种基于代理模型的翼型多目标优化设计方法.使用形函数线性扰动法描述翼型外形,求解N-S方程获得翼型气动参数.采用Pareto多目标遗传算法进行优化,使用代理模型降低计算量,通过优化集成,实现优化过程自动化以提高设计效率.算例结果表明,本方法能有效降低计算成本,缩短设计周期,提高设计质量,具有一定实用价值.     

冶金专用车车架结构的优化设计

在某型冶金专用车车架概念化设计的基础上,以有限元结构分析和优化算法相结合为手段,对横梁和纵梁的截面尺寸进行优化,建立了车架的有限元模型,优化数学模型,通过电测试验验证了有限元模型的正确性,采用ANSYS参数化设计语言编制了优化设计程序,用ANSYS软件中的一阶优化方法获得最优设计。实际应用表明该优化设计方法比原有的设计方法更为有效和快捷,该方法可广泛应用于车架优化设计工程中。     

大口径狙击步枪动力学仿真与分析

基于多刚体动力学,对某型大口径狙击步枪发射过程进行了动力学分析。通过对自动机和液压缓冲器进行分析,将带液压缓冲器的狙击步枪简化为质量-弹簧-阻尼系统,并在MATLAB/Simulink下建立了大口径狙击步枪动力学仿真模型,仿真结果与实测结果对比,误差在10%以内,证明了仿真模型的准确性。该模型作为一个便捷的分析平台,可以为大口径狙击步枪参数优化及结构改进提供理论依据,从而提高大口径狙击步枪设计效率。     

基于SMP2的导弹攻防对抗仿真模型开发与集成

介绍了仿真模型可移植性标准(SMP2),指出其在分析型仿真中的优点,提出基于SMP2进行导弹攻防对抗仿真系统模型开发与集成思路.从组成框架、交互框架、时序框架和对象执行框架搭建基于SMP2标准的导弹攻防对抗仿真系统概念模型框架,根据SMP2建模一般过程描述了基于SMP2的导弹攻防对抗仿真系统模型设计、开发与集成,讨论了相应的关键功能设计与实现,并以弹道导弹对美导弹防御系统突防措施论证问题为实例验证了介绍的模型开发和集成思路.