偶应力介质结构的最优强度拓扑优化

在等应变能密度分布的意义下给出了偶应力介质结构最优强度的拓扑优化设计方法。优化模型的设计变量为单元的密度,约束函数为许用材料的体积用量,目标函数通过等应变能密度准则隐式地给出。该方法的优点在于将强度约束/目标的显式应力形式进行转化,避免了应力函数优化问题中的奇异性、强非线性及约束的局部性等困难。数值算例表明,基于优化模型,偶应力介质的最优结果依赖于结构的最小局部尺寸与偶应力介质特征长度的比值。当宏观结构的尺寸远大于特征长度时,偶应力介质的结果趋于经典连续介质的相应结果。     

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...     

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。     

非完整移动机器人的模型预测控制技术的研究

该文主要基于动力学模型的基础上,初步建立目标函数,添加终端状态惩罚到值函数,并且添加一个终端状态约束到滚动时域控制器上来保证局部线性的稳定性,并完成对非完整移动机器人的轨迹跟踪。在此基础上,研究保证预测状态稳定的误差输入、设计终端状态控制器。研究表明,添加终端惩罚的目标函数能确保规划出的轨迹不仅能有效的跟踪参考轨迹,并且使输入的信号能够满足限定的终端状态时域约束。仿真结果表明,此方法能有效跟踪参考轨迹。     

基于理想点法的双目标结构鲁棒设计

在结构优化过程中结合鲁棒设计的思想，分别定义了目标鲁棒性及约束鲁棒性，将结构鲁棒设计问题描述成双目标优化问题，采用理想点法并结合序列二次规划优化策略求解该双目标鲁棒优化问题。为保持约束的可行性，根据最坏情况分析方法，在原始约束函数基础上加上带有惩罚因子的惩罚项。舱口盖及悬臂梁的设计结果表明了该方法的可行性。     

基于粒子群算法的单层球面网壳结构优化设计

本文将一种耦合惩罚函数的粒子群优化算法应用到球面网壳设计中,其中以结构总重量为目标函数,以应力、位移和稳定性为约束条件建立了优化数学模型,通过与初始设计比较验证了本方法的有效性,该方法为合理设计轻型单层球面网壳结构提供了理论支持。     

工程结构优化设计研究进展

对工程结构优化设计进行了综述,系统介绍了不确定性优化、形状优化、拓扑优化、多目标优化、系统优化等现代工程结构优化设计以及遗传算法、模拟退火算法、神经网络算法等现代仿生学寻优新方法及其应用,指出寻求目标函数和约束函数的高精度近似显式解析式和对最优准则法、数学规划法及仿生学算法进行改进、组合是工程结构优化算法发展的主要方向...     

基于目标层解分析方法的重水潜器多学科设计优化

采用一种新型的多学科设计方法———目标解析分流法进行重水潜器的概念设计。首先利用半经验法建立重水潜器的集成系统模型,并进行目标层解分析（ATC）优化模型;再应用增广拉格朗日惩罚函数松弛化方法,通过改进内外层嵌套式求解策略,减少内层循环病态子问题的求解计算时间,在内层循环得到收敛的同时,外层循环更新惩罚权重来获得可行解;随后改变惩罚函数权重,对比分析各种惩罚函数对求解效率的影响。由实验可得,应用增广拉格朗日惩罚函数松弛化求解的方法,保持计算精度的同时也提高了计算效率。最终获得的系统最优解与多维的一次设计优化问题所得到的最优解非常接近,证明了多学科设计优化能充分利用不同学科之间的相互作用所产生的协同效应,从而获得系统整体的最优解。     

多工况应力约束下连续体结构拓扑优化映射变换解法

针对多工况连续体结构拓扑优化常见模型中存在的目标函数非连续性 ,基于独立连续拓扑变量概念及映射变换方法 ,建立了多工况应力约束下连续体结构拓扑优化新的连续模型 .考虑多工况结构拓扑优化中“荷载病态”现象 ,提出应用荷载加权系数的单元删除准则及分层优化算法求解 .算例验证了本文方法的正确性和高效性     

应用惩罚函数法求解齿轮减速器的优化设计值

本文突破了齿轮减速器的传统设计方法,建立了按惩罚函数求优化值的设计思想,重点论述了优化设计原理,目标函数、约束函数、数学模型的建立,还对典型设计实例提供了优化解并评价了设计效果。     

正交回归法在机械优化设计中的应用

介绍一种实用的优化设计方法——正交回归法，它利用正交表和最小二乘法来构造目标函数与多种设计变量之间的显式函数关系，并以150轧钢机上的十字轴式无螺栓万向联轴节叉头为例，采用正交回归法建立叉头最大应力与其结构尺寸之间的显式函数关系，为以后叉头的优化设计创造了有利条件。     

基于横向函数法的船体型线设计方法

船体型线设计是船舶设计过程中的重要环节.在对各种现有的基于数学船型表达的型线设计方法进行优缺点比较的基础上,提出了基于横向函数法的船体型线设计方法,即先用数学函数表达纵剖线,然后沿宽度方向将变化的纵剖线的参数表达为横向的函数关系,并举例对该方法的实用性及局限性进行了分析.经研究认为可以使用横向函数法解决型线设计中的某些特殊问题,如不对称船型和破损船型,将其与现有方法配合使用可以更好地进行型线设计.     

PTZS-I振动筛支承弹簧的优化设计

弹簧设计大多采用基本公式法。这种方法虽然可以满足结构性能要求,但是否为最佳设计,无法评价。本文运用约束随机法进行了弹簧的优化设计,求出最佳解。弹簧优化设计的方法是:首先确定弹簧类型,运用基本公式建立优化模型——目标函数和约束函数,然后通过计算机计算,最后得到最佳设计方案。     

基于分层设计的插装阀集成块CAD方法

为了实现插装阀液压集成块的智能优化设计,采用了一种基于功能块及分层设计的集成块CAD方法。全面研究并总结了插装阀结构特征及其集成块的设计规律,给出了功能块的概念,阐述了分层设计思想及其实现方法,构建了基于分层设计的插装阀集成块优化设计系统。设计实例表明,该方法能充分利用前人的设计经验和成果,满足各种工况的实际需求,并大大降低集成块CAD的设计难度,有效提高设计水平、质量及自动化程度。     

线性迭代算法设计双正交余弦调制滤波器组

介绍了一种用于设计双正交余弦调制滤波器组的线性化方法。该方法中，目标函数和完全重构条件均被表示成为原型滤波器系数矢量的二次函数形式。使用拉格朗日乘数方法，算法通过迭代求解线性方程来获得期望的原型滤波器系数矢量。该方法最大优点在于设计过程简单易行并且计算效率非常高。设计实例表明，该算法对于双正交余弦调制滤波器组的设计是非常有效的。     

产品原理方案的功能设计法──“管接头标记自动压印机”的原理方案设计

本文通过“管接头标记自动压印机”原理方案的构思过程，说明产品原理方案设计的功能论方法的一般原理和特点及其应用。     

基于需求—功能映射分析的概念设计

产品设计是从市场需求映射（求解）至产品（设计解）的过程。概念设计直接考虑客户需求，是产品设计过程中最重要、最复杂，同时又是最活跃、最富创造性的设计阶段。利用价值工程的思想，提出了一种需求和功能分析的方法，将用户需求转化为产品的功能系统图Function System Chart(FSC），把用户需求与产品功能有机联系起来，并利用数据库技术实现概念产品的设计过程，从而能够有效地实现客户需求向概念设计的转化。     

模式识别在RoboCup中的应用

在RoboCup仿真比赛中,球员的个体技术是比赛成功的重要因素,在充分分析RoboCup比赛个人技术中的两类技术,即判别函数、动作函数的确定方法的基础上,将模式识别的理论应用于RoboCup仿真比赛的个体技术中,分别使用判别域代数界面方程法确定判别函数,神经网络法确定动作函数,以射门和截球为例,详细叙述了设计过程,最后,使用传统方法和使用模式识别方法的球队在RoboCup仿真比赛中进行比赛,试验证明使用模式识别方法的球队,在比赛中个体技术显著提高。     

基于改进粒子群算法的方案飞行弹道优化设计

研究导弹方案飞行弹道的优化问题.在对方案飞行弹道优化本质特征进行分析的基础上,针对爬升-转弯段弹道提出了一种基于粒子群优化算法的方案弹道优化算法.该算法引入罚函数法和权系数法构建综合的目标函数,采用非均匀B样条方法实现控制规律的参数化,采用改进的具有动态初始化策略的粒子群优化算法进行寻优计算.仿真算例及结果表明,该方法结构清晰,具有较好的通用性,优化后的方案飞行弹道满足约束条件.     

可重用设计模式在Web GIS系统设计中的应用

研究了W eb GIS体系结构,基本出发点是寻找W eb GIS结构化设计的实用模式。为了克服一般性设计模式导致大量的重复工作,从而使开发速度和效率大大降低。提出了一种新的可重用的设计模式,在W eb GIS体系结构的各个部分引入可重用的设计模式,以满足不同领域W eb GIS应用的基本设计需求;同时针对可重用的设计模式提出了相应的功能模式设计方法,并在实际的项目开发设计工作中按照结构模式和功能模式的设计方法加以具体应用。