序列二次规划在机床主轴优化设计中的应用

本文用序列二次规划的算法编制了 FORTRAN —77源程序,对机床主轴进行优化设计经过二次迭代.便收敛.与数学规划相比获得同样精度的解,迭代次数少,机时少,效率高.     

序列二次规划在机械优化设计中的应用

本文用序列二次规划的算法,编制了Fortran—77的计算程序,对桥式起重机箱形主梁进行优化设计,经过3次迭代,得到满意的结果。     

基于MISQP算法的长缸压力容器结构优化设计

针对长缸压力容器,进行了长缸压力容器的结构优化设计.采用响应面代理模型和混合整数序列二次规划方法( mixed integer sequential quadratic programming, MISQP)对长缸压力容器的结构尺寸进行优化.优化结果表明,在最大等效应力σmax小于等于和287. 5 MPa和长缸压力容...     

复合材料定向管刚度优化设计

为了减小火箭发射时的起始扰动,该文对复合材料定向管的刚度进行了优化设计.建立了复合材料定向管的有限元参数化计算模型.采用多岛遗传算法和序列二次规划法相结合的优化策略.将复合材料定向管有限元参数化模态计算模型集成在多学科优化设计软件iSIGHT中,实现了优化流程自动进行.以定向管支撑约束位置为设计变量,以定向管基频最大值为目标函数,对定向管刚度进行了优化设计.计算结果表明:优化设计结果使复合材料定向管的一阶固有频率提高了29％,有效减小了火箭发射时定向管口的起始振动.     

一类等式约束非线性优化问题的序列二次规划新方法

本文提出一类新的序列二次规划方法来求解等式约束的非线性优化问题,方法不使用罚函数,避开了罚因子的选取对数值结果的影响,也不采用滤子技巧,去除了滤子方法中的恢复过程。在两个温和条件的假设下,步长的选取不需要目标函数和约束违反度的充分下降,扩大了算法的适用范围,证明了算法的全局收敛性。使用Matlab软件,编写了算法的程序,进行了数值试验,并与著名的优化软件LANCELOT比较,结果表明算法强健有效。     

非线性基线长度约束在北斗测姿中的应用

针对传统无约束LAMBDA(least-squares ambiguity decorrelation adjustment)算法中整周模糊度求解成功率不高的问题,提出一种利用基线约束的整数最小二乘快速求解整周模糊度的方法,并将其应用到北斗姿态测量系统中.该方法利用基线长度作为先验信息,将无约束的整数最小二乘扩展为非线性约束的最小二乘,并采用正交映射方法求解其约束解;同时在模糊度求解过程中,根据搜索空间的特性,先确定其上下界范围,再对模糊度残差范围限定,减少模糊度搜索过程中的候选解,最后采用迭代增加模糊度空间法和约束最小二乘求解对模糊度候选解筛选.实验采用单频北斗接收机实时数据对该算法的有效性进行验证,结果表明,在单频单历元条件下,该算法有效降低计算量,将姿态角求解成功率提高30%左右.     

应用粒子群序列二次规划算法的结构可靠性优化

针对粒子群算法在寻优过程中局部搜索能力较差、后期收敛慢的缺点,提出使用序列二次规划法来改进粒子群算法的局部搜索性能。该混合算法既保持了粒子群算法全局收敛的特点,又补充了序列二次规划法精确求解的能力,因此该算法可以快速获取全局最优解。应用于经典测试函数,可得到较高精度的最优解,验证了算法的有效性。对实际齿轮减速器进行结构可靠性优化设计,建立了结构可靠度约束下最小体积的优化模型,并用该混合算法方法进行优化计算,仿真计算结果表明:该方法解决结构可靠性优化问题是合理有效的。     

理性运动极限及其在优化算法中的应用

优化求解有时需要提供近似模型代替实际复杂的问题,而近似模型只是在一定程度上逼近原始问题．优化模型如果在不可靠的近似函数上进行,就会导致迭代的目标函数值振荡、迭代收敛缓慢甚至不收敛,从而使最终结果有时可能不满足约束条件．通过给设计变量施加运动极限可以提高近似模型在一定范围内的可靠性．通常给定运动极限的方法是准则法,这种方法较为粗糙,不是根据近似函数本身的性质得出的理性结果．本文用累积信息的约束二阶估计近似显式代替准确的约束条件函数作为评价函数来构造运动极限的理性估计式,从而求得理性运动极限,并将这一方法应用于序列二次规划（SQP）算法中,数值算例表明了这一方法的可行性和有效性．     

脉冲暂态混沌神经网络在约束非线性规划中的应用

脉冲暂态混沌神经网络（PTCNN）是对暂态混沌神经网络的改进，呈现丰富的动力学性质，具有很强的跳出局部最小点的功能，在解决无约束非线性规划问题时，可以找到包括全局和局部最小值的尽量全面的最优解。当遇到带约束条件的非线性规划问题时，只有对约束条件进行合理处理，才能更有效地解决约束非线性规划问题。文章使用惩罚函数方法对含有约束条件的非线性规划问题进行处理，将其变成一个不含约束条件的非线性规划问题，进而用PTCNN求解，得到了令人满意的结果。     

内燃机增压与扩缸对活塞横向运动影响的数值分析

根据活塞动力学方程与平均雷诺方程建立分析模型,采用 Broyden法对模型求解.依据 6105 柴油机燃烧爆发压力提高38%和缸径从105 mm扩大到 110 mm的改进设计,分析活塞的横向运动特性.结果表明:进行上述改进设计后,活塞顶部横向偏移的幅值增加了 23%,活塞横向运动速度的峰值增加了 22%,增大了擦缸的可能性;活塞横向运动加速度的峰值增加了38%,加剧了活塞对气缸的冲击.这样的分析结果对完善内燃机产品设计具有有效的指导作用.     

中小功率柴油机活塞CAD研究

本文论述了活塞CAD系统研究和开发的全过程,提出了参数型和交互型相结合的系统开发方案。本文描述了实现活塞零件图计算机绘制的技巧和开发有限元前、后处理模块的方法。本系统对多个实际活塞例子进行验证,结果表明采用本系统来设计活塞不仅速度快,功效高,分折计算全面,而且计算结果直观、图形正确美观。本系统适用于中小功率(缸径75～150mm)柴油机活塞的设计及分析计算,可实现近千种活塞方案的比较,可在PC/XT或VAX-750等计算机上运行。     

大功率机车柴油机组合活塞裙部型面试验研究

通过对某大功率机车柴油机活塞裙部喷涂复合材料层后在标定工况下装机进行磨合实验 .磨合后的活塞裙部型面采用了精密的三坐标仪来测量 ,得到了实测的活塞裙部型面离散点的三维坐标值 ,最后根据实测结果进行活塞裙部型面基线的拟合 .研究结果表明用该实验方法来确定活塞裙部型面是成功和有效的     

柴油机缸内机油消耗量的仿真计算及影响因素分析

为了降低发动机的机油消耗量,分析了发动机缸内机油消耗的4种主要模式,并以某柴油机为例,通过仿真的方法对某些常用工况下这4种模式的机油消耗量进行了计算,发现其中缸壁蒸发的机油量占了大部分.然后分析了柴油机不同运行工况、第2道活塞环闭口间隙及各道活塞环切向弹力对机油消耗的4种模式的影响规律.结果表明,缸壁蒸发量主要由发动机运行工况决定;第2道环闭口间隙的增大会降低顶环开口窜油量和增大漏气量;活塞环弹力的增加会减小剩余油膜厚度,进而降低顶环甩油及活塞顶刮油量,但同时会增大活塞环与缸套之间的摩擦损失.最后进行了柴油机台架机油消耗量实验,一定程度上验证了仿真计算结果的正确性.     

6E150C型柴油机活塞温度场的理论计算与试验研究

为解决 ６Ｅ１５０Ｃ型柴油机在使用过程中出现的拉缸现象，通过采用有限元计算分析和硬度塞实机测量相结合的方法，找出了该机拉缸的主要原因是活塞温度场不合理，活塞第一道环槽温度已高达２４７℃，为改善该机温度场提出了几种冷却方案，研究了不同冷却方案对活塞温度场的影响，并从中选择出了最佳冷却方案。通过６００多小时实机运行，消除了拉缸现象．     

柴油轿车四气门缸盖现代设计方法

使用三维CAD技术,在Pro/Engineer中完成了一种16气门轿车柴油机中最复杂的零件－气缸盖的三产体造型,提出了缸盖设计的一般步骤,论述了小型高速直喷四气门柴油机气缸盖设计。     

车用柴油机缸孔变形整体接触多场分步耦合模拟

为解决车用柴油机整机开发及老机型改进过程中普遍遇到的机体缸孔变形过大从而影响机油消耗和颗粒物排放量进一步降低的难题,提出了整体接触多场分步耦合的研究方法.以493车用柴油机为研究对象,建立了包含机体、缸盖、缸套、缸盖垫与缸盖螺栓的整体接触关系模型,精确加载缸盖螺栓预紧力、主轴承盖螺栓预紧力、气体最大爆发压力等机械栽荷以及热边界条件,实现机械应力场和热应力场的分步耦合计算,研究机体在实际工作状况下缸孔的变形情况,为优化结构设计提供依据本方法可应用于其他柴油机整机开发或升级改造中的缸孔变形研究.     

多学科优化设计在柴油机设计上的应用

多学科设计优化方法是一种新的针对复杂工程系统设计的获得整体最优设计方案的方法.本文研究如何在柴油机的设计中采用协调优化方法对系统进行建模和多学科综合设计优化,并通过实际的设计应用,证明协调优化方法可以通过合理配置设计参数,实现柴油机的优化设计,综合提高柴油机的经济性、技术性能、可靠性及使用寿命.     

基于部分排气六冲程单缸柴油机的节能分析与机械功能实现

废气能量回收利用是国内外内燃机行业的研究热点之一。为了达到缸内回收废气内能的目的,设计了六冲程发动机的工作原理;以ZH1105W型四冲程单缸柴油机为设计基础与参考,以实现曲轴与凸轮轴转速比3∶1为目标,分别计算了进气凸轮的全包角、排气凸轮的全包角及排气凸轮两个凸起的相对相位角、异名凸轮相对相位角,凸轮轴正时齿轮的齿数、分度圆直径、齿顶高、齿根高、齿顶圆直径、齿根圆直径及基圆直径等参数;选择了正弦加速度曲线作为凸轮型线方程,选择6 mm与3 mm两种排气凸轮部分排气凸起最大升程以及ZH1105W型六冲程单缸柴油机进排气凸轮的设计图;绘制了凸轮轴的效果图。研究结果表明:凸轮轴机械设计可以实现六冲程发动机的工作原理。     

180型柴油机活塞和活塞环的设计与试验

采用中凸桶面活塞且其顶部内腔设置冷却油道和收口倾角为2 0°的ω形燃烧室以及单槽双片活塞环等结构设计使 1 80型柴油机的性能明显改善