水中弹药变结构垂直导引律及其仿真

以水中弹药对水面目标进行高效攻击为背景,提出了一种水中弹药垂直攻击目标的变结构导引方法,通过假设忽略目标的横滚与纵向的机动,假设目标在水平面内作匀速直线运动,同时假设弹体无横滚,建立了水中弹药运动学模型方程、动力学模型方程及变结构垂直导引与控制. 应用Matlab/Simulink软件搭建了数学仿真系统并对水中灵巧弹药变结构垂直导引进行了闭环系统仿真研究,结果表明,所提出的水中弹药变结构垂直导引攻击目标的设计方法能够适应垂直攻击目标的设计要求,与预期的指标要求吻合良好.     

某轮式自行火炮弹道-火炮一体化优化设计

为提高某轮式自行火炮的综合性能,避免在设计过程中提高射击精度的同时使得射程与弹丸杀伤面积下降,建立了涉及内弹道、外弹道、终点效应和自行火炮总体布局与发射动力学的自行火炮一体化优化设计流程和优化设计模型.该模型采用集成优化思想,以炮口跳动垂直扰动最小、射程最远和杀伤面积最大为目标进行多目标一体化优化设计,得到了Pareto最优解集.根据工程经验选取的一组优化解与优化前相比.结果明显优于以炮口垂直扰动最小为目标的单目标优化设计结果.研究表明,综合考虑全弹道模型和自行火炮总体布局与发射动力学模型的某轮式自行火炮弹道-火炮一体化优化设计模型能够有效提高自行火炮的综合性能,避免了单个目标优化时其他目标严重劣化的现象,验证了该方法的有效性.      

同向平行双螺杆挤出机传动齿轮系的多目标优化

根据同向平行双螺杆挤出机传动齿轮系的结构特点,采用Pareto秩的多目标优化遗传算法进行齿轮系的优化,对同向平行双螺杆挤出机传动齿轮系的优化设计方法进行了探讨,并对实际系统的齿轮系进行了分析设计.结果表明,运用这种多目标优化方法所设计的齿轮系各项性能均达到设计指标和综合优化设计的效果.     

单兵榴弹武器系统集成优化设计方法

为提高单兵榴弹武器系统的设计性能,缩短设计周期,建立了涉及质量、内弹道、外弹道和人枪相互作用的单兵榴弹武器系统集成优化模型.以武器后坐力最小为目标进行单目标优化设计,优化后后坐力降低7.2％;以武器后坐力最小、武器系统最轻和弹丸飞行时间最短为目标进行多目标优化设计,得到了Pareto最优解集.与单目标优化结果对比,多目标优化有效提高了单兵榴弹武器系统的综合性能,避免了单个目标优化时其他目标严重劣化的现象.     

坦克主动防护系统弹药毁伤效能评估

针对以ARENE系统工作原理为代表的坦克主动防护系统,研究弹药毁伤效能评估方法.通过目标易损性分析给出目标要害件等效模型和毁伤判据,建立了弹药破片飞散场的数学模型并采用Monte-Carlo方法模拟弹药炸点坐标的数学模型,编写了弹药毁伤概率的计算程序并针对典型算例进行了计算,根据计算结果探讨了攻击距离和破片飞散角对毁伤概率的影响规律.研究结果为类似的坦克主动防护系统总体设计、系统效能分析以及弹药优化设计等问题的研究提供了一种方法和手段,并值得其它相关研究借鉴和参考.     

基于灰色关联度的磁流变阻尼器结构参数的优化设计

在传统关联度计算方法的基础上，提出了基于二阶信息的新的关联度计算公式；对磁流变阻尼器的结构参数进行了分析，建立了磁流变阻尼器优化设计的多目标优化设计模型，并成功地进行了优化设计。     

基于全寿命抗震性能的近海桥梁结构多目标优化设计方法

投资-效益准则是基于结构性能抗震设计的重要原则,它所追求的设计目标是在结构的初始造价与地震损失期望之间达到一种和谐的优化平衡,使结构在全寿命周期内总费用最小.在以上的单目标优化模型基础上,提出了考虑结构初始造价、损伤期望、检查和维护费用、拆除费用及残余价值和环境污染费用的多目标全寿命优化设计模型.基于所提出的多目标优化设计模型,应用精英保留非劣排序遗传算法,建立了以截面尺寸、纵筋和箍筋的配筋率为决策变量的近海桥梁结构全寿命抗震性能多目标优化设计模型,并给出了优化设计流程及具体实现.结果表明:得到的非劣解在目标空间分布均匀,算法收敛性和鲁棒性较好.     

超高射频火炮内弹道优化设计

该文建立了超高射频火炮内弹道设计多指标优化模型,采用逼近理想点的算法对内弹道设计可行方案集进行优化求解,综合考虑每发弹的评价指标,根据性能需求和工程经验对指标集进行加权处理,算出可行方案的优劣顺序,得到超高射频火炮的优化设计方案.计算结果表明优化方案的弹道性能良好.该方法在超高射频武器系统实验中得到应用,并起到了一定的指导作用.     

采用多准则决策分析的高功率微波源多目标优化设计

为解决高功率微波源优化设计难度较大的问题，将多准则决策分析方法、遗传算法和全电磁粒子模拟软件UNIPIC相结合，提出了一种适于高功率微波源的多目标优化设计方法FSAWS-GA。通过对待优化器件的结构参数进行浮点编码生成种群个体，利用多准则决策分析方法中的主观目标和客观目标评价算法实现个体适应度评价，基于遗传算法实现种群进化，达到高功率微波源多目标优化设计的目的。对比测试结果表明：FSAWS-GA算法较传统单目标遗传优化算法，对高功率微波源优化有更好的适应性，能够优化出多性能指标均符合设计要求的器件结构。利用FSAWS-GA对一种Ka波段的相对论返波管进行了结构优化测试，得到了输出功率为0.642 GW、工作频率为26.68 GHz、频率纯度为0.09、电子通过率为86.72%、能量转换效率为15.6%的新型器件结构。新型器件结构在确保多项性能指标均满足设计要求的前提下，输出功率较原器件提高了210.1%,验证了利用FSAWS-GA算法实现高功率微波源多目标优化设计的可行性。     

薄壁结构抗弯性能多目标优化设计方法研究

薄壁吸能结构的抗弯性能评估是多方面的,并且各个质量特性之间可能会发生相互冲突。因此,薄壁结构弯曲吸能特性的优化设计非常困难。为了解决上述问题,文章提出了一种结合试验设计技术、径向基函数近似建模技术、序列采样策略和多目标粒子群算法的序列近似多目标优化设计方法,进行了薄壁结构的弯曲吸能特性优化设计。优化结果表明,该方法提高了薄壁结构的弯曲吸能特性,比传统的优化方法具有更高的优化设计效率;并且在相同的求解效率下,序列采样策略比常规采样策略具有更高的精度,能大幅提高产品的设计质量。     

基于改进多目标粒子群算法的风力机大厚度翼型优化设计

仅以气动性能最佳为目标进行优化设计的翼型,结构性能较差.为了克服这一缺点,基于改进的多目标粒子群算法(MOPSO),提出了综合考虑气动性能和结构性能的大厚度翼型多目标优化设计方法.针对相对厚度为40%的翼型,应用翼型集成理论对翼型进行参数化表达,以翼型主要攻角处的升阻比最大和翼型面对弦线轴的惯性矩最大为设计目标,综合考虑翼型的粗糙度敏感性、失速特性及非设计工况特性,进行翼型的多目标优化设计,得到了Pareto最优解集.分析最优解集中的翼型,由此挑选出的新翼型在气动性能和结构性能上均比常用翼型DU00-W2-401有较大提高.     

串联反跑道子弹药随进级结构参数优化

根据机场跑道毁伤特性 ,采用串联反跑道子弹药结构模型 ,建立了在一定约束条件下 ,确定随进级弹体结构参数的优化设计方法及程序 ,可以初步确定满足一定威力及约束条件的串联结构反跑道子弹药弹体结构参数 .对反跑道子弹药结构轻量小型化设计有参考意义     

同源随机激励下基于系统动力可靠性的结构优化设计

把结构系统动力可靠性分析与最优化设计结构起来，以结构系统的最小质量为目标函数，给出了考虑在同源随机激励下多自由度线性系统总的可靠性的结构优化设计方法，运用谱分析理论，推导了结构系统在平稳随机过程激励下响应的统计特征，同时结合首次超越破坏的Possion模型计算结构系统的可靠性，最终采用广义乘子法得到结构系统设计变量的最优值，计算结果表明该方法是可行的。     

考虑阻尼的抗震结构的多目标优化设计

利用抗震结构的多目标优化设计理论,考虑阻尼力对结构影响,对钢筋混凝土结构造价最低和结构应变能量大的两个目标函数进行优化设计。按照现行的混凝土结构设计规范（ＧＢＪ１０－８９）及建筑抗震设计规范（ＧＢＪ１１－８９）建立了数学模型,计算了钢筋混凝土框架结构的算例。结果表明,提出的理论及方法是合理的。     

基于多体动力学的悬架优化对汽车侧风稳定性影响研究

依据某跑车建立了整车多体动力学模型;根据析因设计理论,以提高汽车的侧风稳定性为主要目标,以侧风响应下的侧向滑移量和横摆角速度为具体评价指标,对悬架系统进行灵敏度分析;结合优化设计方法,对悬架结构进行改进,显著地改善了汽车的侧向风稳定性。     

门式刚架在荷载作用下的优化设计

以门式刚架结构用钢最少为目标函数,进行满足结构设计规范要求的最优化设计,这种优化设计能够降低结构成本,比传统设计方法效果更好。     

振源识别及基于功率流的隔振系统优化设计研究

对于多激励柔性振源系统,由于激励的分布性和相干性,难以识别出各个激励的作用位置和大小.提出了柔性体等效振源的概念,该等效振源可以替代原激励源进行隔振系统的设计,并对该振源的识别问题进行了研究.对多激励源的隔振系统,以传递到基础功率流最小为目标,进行隔振系统的优化设计.仿真验证了方法的合理性和正确性.     

弹药转运系统的可靠性设计及性能分析

针对复杂工作条件下(转运数量大、弹种多、速度高、负载重和工况恶劣)系统可靠性功能不断提高的要求,基于系统可靠度的预设值,依据工作零件的失效形式建立设计准则,利用AGREE方法对弹药转运系统进行快速可靠度分配和系统零部件的概率分布选型;根据系统的工作原理建立混联系统的可靠性模型;并根据系统的工作条件进行系统结构的可靠性设计;在多工况条件下,利用有限元软件进行弹药转运系统的可靠性能仿真. 结果表明:采用快速可靠性设计方法设计的弹药转运系统结构满足系统可靠性设计要求,系统结构功能、设计性能优于经典安全系数法下的设计结构;利用AGREE方法进行系统可靠性设计,方法便捷、可靠.      

基于多目标协同优化算法的卫星结构优化设计

针对卫星系统中多目标、多约束、耗时的结构优化问题,建立了卫星结构的多目标协同优化模型.将协同优化方法与全局多目标优化算法相结合,并针对协同优化方法的缺陷采取一些改进措施,提出了协同优化方法与全局多目标优化算法(CO-PE)组合优化方法.以某卫星结构多目标优化问题为例,在iSIGHT优化软件中对卫星结构进行多目标协同优化设计,通过CO-PE组合优化方法获取Pareto最优解集.优化结果表明,多目标协同优化模型能够简化优化问题的复杂度,基于近似模型的CO-PE组合优化方法具有较好的准确性和高效性,对实际工程中类似的复杂结构优化问题具有一定的参考价值.     

考虑延性,自振周期的抗震结构多目标优化设计

利用抗震结构的多目标优化设计理论,同时考虑延性及结构自振周期,对钢筋混凝土结构造价最低和延性最好的两个目标函数进行优化设计,按照现行的《混凝土结构设计规范》及《建筑抗震设计规范》建立了数学模型;并根据ＧＢＪ１１－８９给出的４类场地的特征周期,计算了钢筋混凝土框架结构的算例。结果表明,在抗震结构优化设计中,同时考虑结构的延性和结构的自振周期有利于结构的抗震。