单悬臂刚架梁临界荷载的一种优化算法

对单悬臂刚架梁建立数学模型,考虑强度、位移、构造等约束条件。基于微分方程的初值问题的求解原理,建立优化算法,并应用软件开发了未知约束力优化求解程序和曲线计算程序,达到了要求的计算精度。此方法作为研究单悬臂钢架梁问题的新思路,将为复杂工程结构问题的分析提供条件。     

考虑约束效应的型钢混凝土梁抗弯承载力计算分析

针对强度叠加法在计算型钢混凝土梁抗弯承载力时过于保守的实际情况,将约束混凝土理论应用于型钢混凝土抗弯承载力的计算中,以考虑型钢及箍筋对混凝土的有效约束作用,并将混凝土划分为约束区与非约束区混凝土.详细介绍了箍筋位置梁横截面约束混凝土面积计算方法,分析了梁中箍筋间距的影响,同时将型钢与箍筋对混凝土的有效约束应力转化为混凝土的约束强度,得到了梁截面中约束区混凝土面积及强度的计算方法.在此基础上,对强度叠加法进行了修正,建立了最大叠加强度的型钢混凝土梁抗弯承载力计算方法.与21个试验值对比分析表明,该计算公式与试验值符合良好.     

一种考虑概率分布的鲁棒优化模型

文章以随机规划中的机会约束思想为指导,根据随机参数的概率分布情况,提出了两种鲁棒性条件约束,并在此基础上建立了一种新的鲁棒优化模型,使模型的可行解控制在一定的鲁棒性指标的范围内。该模型不但可处理约束两端同时含有随机参数的情况,还可以方便地推广到非线性模型中。仿真实例说明了模型的有效性。     

求解非线性等式和不等式问题的一种光滑化算法

给出了求解非线性等式和不等式问题的一种新算法.用Max函数将不等式约束转变为等式约束,建立了一个半光滑的无约束方程组系统,并设计了一种光滑化Gauss-Newton算法求解该系统.在适当条件下,证明了此算法的全局和局部收敛性.数值实验表明此方法的有效性.     

基于遗传算法的油田注水系统运行优化研究

本文以注水能效最小为目标函数,以水力平衡约束、注水量约束、注水压力约束等为条件,建立了优化到注水泵站的油田注水系统运行优化数学模型。根据该模型的特点,应用改进后的遗传算法求解约束优化问题的方法,对油田注水系统能效问题进行了优化研究,验证了此算法得可行性,并取得了较好的优化效果。 关键词：油田注水系统 遗传算法 约束优化     

求解非线性等式和不等式问题的一种光滑化算法

 给出了求解非线性等式和不等式问题的一种新算法．用Max函数将不等式约束转变为等式约束,建立了一个半光滑的无约束方程组系统,并设计了一种光滑化Gauss-Newton算法求解该系统．在适当条件下,证明了此算法的全局和局部收敛性．数值实验表明此方法的有效性．     

箍筋约束混凝土本构研究的发展与展望

箍筋约束作为一种被动约束方式,对于混凝土单轴受压峰值强度、峰值点应变和下降段延性有显著影响。通过历史和逻辑两条线索对箍筋约束混凝土研究的发展进行较为全面的阐述,并具体分析了若干典型本构模型。发现箍筋约束混凝土本构模型建立的主流思想为:将箍筋约束效应等效为均匀围压,并利用均匀围压这个媒介性变量建立配箍与应力应变全曲线关键参数(峰值强度、峰值点应变和下降段延性)之间的关系,此种建模方法形成于早期Richart的研究,并一直以来占主导地位。此外,通过采用不同模型预测某一试验结果,发现各模型的预测会产生显著的差别。基于此,建议更为深入的研究箍筋约束机理并采用物理机制更为明确的素混凝土本构曲线。     

约束集值优化问题的二阶最优性条件

给出集值映射二阶导数的定义, 并讨论了其相关性质. 运用此二阶导数及二阶相依导数, 建立了约束集值优化问题的二阶必要最优性条件. 在有限维空间中得到了约束集值优化问题的二阶充分最优性条件.     

材料损伤的约束应力区裂纹模型与求解

以约束应力描述材料的损伤程度,约束应力的大小和分布取决于材料的损伤状态,建立了描述材料破坏过程的约束应力区裂纹模型。考虑约束应力为线性分布,在远场均匀拉应力作用下,采用Muskhelishivili方法对I型约束应力区裂纹模型进行求解,得到了应力强度因子与裂纹张开位移的解析解。并通过数值计算研究了各因素对应力强度因子与裂纹张开位移的影响。     

钢管高强混凝土轴压短柱的力学性能研究

本文研究了混凝土强度为 ( 54～ 1 1 6) MPa的钢管高强混凝土的一些基本力学性能。研究结果表明 ,该强度范围内的混凝土经钢管约束后 ,强度大幅度提高 ,延性大幅度改善 ,强度提高的幅度与套箍指标 Φ 成正比。在此强度范围内 ,钢管对混凝土的约束增强效果无明显的区别     

轿车等速万向传动中间轴的轻量化设计方法研究

以轻量化为指标,考虑轿车等速万向传动中间轴的空间布置约束、产品功能约束、产品强度约束、制造工艺及热处理工艺约束和性能约束,提出了一种轿车等速万向传动中间轴轻量化的设计方法.通过强度试验验证了所设计的传动轴满足产品强度要求.与传统实心轴、等内径空心轴、摩擦焊接空心轴对比,减重效果明显.     

纤维增强复合材料管约束矩形截面混凝土柱轴心受压强度预测模型

纤维增强复合材料(FRP)管约束下的矩形截面混凝土短柱在轴向受压条件下,由于FRP管与混凝土间的黏结使得FRP管同时受到拉、压双向受力状态;核心混凝土由于FRP管的约束而受到3向应力作用.以Tsai-Wu屈服准则为基础,进行FRP管双向受力分析,利用双剪强度准则对核心混凝土进行3向受力分析,推导轴心受压条件下FRP管约束矩形截面混凝土短柱的受压强度计算方法,为极限承载力的计算提供一种有效的方法和参考.     

一个择一定理及其对向量极值问题的应用

在线性拓扑空间中引入(u,O2)-广义次似凸集值映射,建立了此映射的一个择一定理．并利用此定理获得了带广义等式和不等式约束的向量极值问题的最优性条件．     

一类广义凸集值映射优化问题弱有效解的最优性条件

在拓扑向量空间中定义了(u,0V)-广义次似凸集值映射.在相对内部的条件下,利用凸集分离定理,建立了此映射的择一定理.利用此择一定理,获得了带广义等式和不等式约束的优化问题的弱有效解的最优性条件.     

法兰螺栓联接强度可靠性优化设计

本文以强度可靠度为约束,对法兰螺栓联接进行了优化设计.文中提出采用辛卜生数值积分较好地处理了正态分布数值表,从而将优化设计与可靠性设计有机地结合起来.在此基础上进行的法兰螺栓联接设计,可在满足一定强度可靠度的同时,迅速取得一组最佳结构参数,其设计方法具有广泛的实际应用价值.     

多层次约束下铁路阔大货物路径选择研究

合理地组织阔大货物运输,能更好地保障运输安全及降低运输过程的成本。针对阔大货物运输过程中,运输线路受多项限制条件约束情况下的最优线路搜索问题,以时间最短、干扰最小为目标,以车辆限界、线路干扰程度为约束,建立了0-1规划模型。针对不同影响强度逐步放宽约束条件,对不同程度的约束,分别采用广度优先搜索算法进行求解。该方法计算量相对较小,且更易取得满意解,在较大程度上减少模型求解计算时间。实例验证表明,本文建立的模型与算法在求解14个节点的复杂问题时,能较快地得到理想解,能为现场决策人员提供技术支持。     

考虑增材制造填充结构强度的拓扑优化方法

提出了一种针对给定薄壁外形的内填充结构拓扑优化方法,用于设计具有优化结构强度、满足增材制造几何要求的轻量化多孔填充结构.基于p范数函数计算结构最大应力近似值,并以最小化该值为优化目标,以提升填充结构强度.通过在优化模型中考虑局部体积约束,获得多孔填充构型,并进一步提出局部体积上限动态调整策略,提升优化过程稳定性,避免优化过程约束过强导致结构构型和应力响应突变甚至优化失败.此外,考虑了自支撑约束,保证优化所得填充结构自支撑,且支撑给定薄壁外形的悬空区域.引入了基于两场公式的优化模型,确保优化所得填充结构满足增材制造最小尺寸要求.数值算例表明,所提方法优化结果与以最小化柔度为目标的填充结构拓扑优化结果相比,在相同质量下结构强度得到了显著提升.在此基础上,在优化模型中考虑了柔度约束,讨论了填充结构刚度、强度的相互影响规律.     

相控阵雷达天线多保真度优化设计

研究了某型相控阵雷达天线多保真度优化设计技术.基于代理模型,提出了天线单元优化、阵列优化和近似模型的分层次多保真度优化方法,以提高计算效率;采用KS包络函数将多目标问题转化为单目标函数;以雷达天线几何模型参数为设计变量,以提高雷达天线电磁性能为目标,以温度、应力、变形等为约束,在Isight平台下建立了某型相控阵雷达天线的多学科设计优化系统,实现了雷达天线阵列的多学科设计优化,在满足传热、强度等学科约束的条件下,提高了雷达天线的电磁性能.     

基于OpenSees的屈曲约束支撑混凝土框架静力弹塑性分析

目的为给出合理的抗震设计建议,研究不同参数的屈曲约束支撑混凝土框架结构的抗震性能.方法对一个四层三跨的混凝土框架结构进行静力弹塑性分析.建立模型过程中,同时考虑材料的非线性,构件的几何非线性.在此基础上,分析外围钢管的刚度、夹层混凝土的强度、内芯软钢的刚度对混凝土框架结构抗震性能的影响.结果屈曲约束支撑外围套管的厚度对其抗震性能有着较大的影响,建议采用厚度为5 mm的钢管.不同约束混凝土强度对屈曲约束支撑抗震的性能影响:层间位移角相差不到10%,属次要因素,混凝土采用C20即可.结论屈曲约束支撑混凝土框架结构具有良好的抗震性能,屈曲约束支撑外围刚度对框架结构的抗震性能影响最大,内部约束混凝土的强度对其影响不大.     

二级圆柱齿轮传动的双目标模糊优化设计

建立以体积最小和等强度为目标函数的二级圆柱齿轮传动的双目标模糊优化设计数学模型。充分考虑了影响因素的模糊性,运用λ水平截集法将模糊约束转化为普通约束。将各单目标约束最优解模糊化,进而求取各单目标模糊最优解的交集,交集隶属函数最大值对应的解,便是双目标问题的最优解。