微球聚焦测井仪推靠系统多目标优化设计

提出了基于极板速度、加速度以及推靠系统主传动机构传动角为优化设计目标的推靠系统优化设计方法。通过推靠系统的运动分析,根据实际工况,择优选取推靠系统中极板质心处的速度、加速度,作为推靠系统传动性能的评价参数。以此期望参数与推靠极板质心点处的运动速度差值均方根,加速度差值均方根,推靠系统主传动机构传动角差值均方根最小为目标,建立推靠系统的约束多目标优化模型。采用复合形-遗传算法中群体搜索策略和群体间个体之间的信息交换方法引入复合形算法中,来求解该约束多目标优化问题。获得了与期望值逼近程度较高、机构参数合理的测井推靠系统。最后,将优化结果与原设计的微球聚焦测井仪推靠系统进行动力性能分析比对,以验证其优化方法的正确性与有效性。结果表明,优化效果明显,对推靠系统的运动平稳性以及推靠极板的传力性能都有较大改善。     

测井仪推靠系统机构动力特性分析与研究

为了准确掌握微球极板在测井作业过程中的贴壁情况,保证微球聚焦测井的顺利高效进行,应用闭环矢量链法建立推靠系统主传动机构的运动学模型,进行运动学求解分析,以此为基础,对推靠系统各杆件机构进行静态动力学分析。推导出了微球推靠系统在不同约束状态下各传动部件的运动、动力约束方程。重点研究了微球极板、链接臂上的两处柱销滑槽高副机构的运动规律以及推靠极板、推靠内臂的动力性能参数。通过ADAMS建立了微球推靠系统的多刚体运动及动力学仿真模型,分析了推靠系统的运动及动力性能。通过仿真结果与数理模型的计算比对,校验了所建立微球推靠系统数理模型的正确性。同时,得到了微球推靠系统各传动机构的动力参数曲线及运动规律。     

推靠式旋转导向系统推靠机构设计及实验验证

为了研制推靠式旋转导向系统,设计了一种推靠机构。推靠机构带有独立的液压控制系统,通过控制电机和柱塞泵的旋转以及电磁阀的开关实现翼肋的伸出、收缩及自锁。详述了推靠机构的结构以及液压控制系统原理,介绍了翼肋伸缩的控制过程,推导了翼肋行程及推靠力的计算方法。并根据推靠机构的设计,研制了实验装置,对推靠机构、液压控制原理、翼肋伸缩和翼肋伸出后的自锁功能、翼肋的行程和推靠力等进行了验证。实验表明翼肋的最大行程约为26 mm,最大推靠力约为3. 5 t,翼肋伸出后可以自锁。     

小微球聚焦测井仪推靠系统反求研究

讨论了用现代设计方法对小微球聚焦测井推靠系统进行反求和优化研究过程，介绍了使用反求工程技术对引进设备进行国产化研究的理论和方法。     

基于多运动场耦合的转向系统多目标优化设计

考虑悬挂缸的动刚度特性及轮胎的非线性特性,将转向机构、悬挂、轮胎三运动场进行耦合处理,建立转向系统多目标优化数学模型,对400 t重型矿用自卸车转向系统进行更精确地优化设计. 应用物理规划法,构建转向系统物理规划优化设计模型,通过遗传算法进行模型求解及初步筛选,最后对车辆进行紧急双移线试验,仿真分析其操纵稳定性,实现转向系统优化解集合的最终筛选,为最优解的确定提供了一种新方法.      

桁架材料和结构组合多目标优化设计

同时为桁架的每个杆件确定最为合适的材料和结构尺寸属于桁架材料和结构组合优化问题．提出一种桁架材料和结构组合多目标优化的方法．为材料分配唯一的标识编码，把杆件所用材料直接作为设计变量，并且和杆件截面积一起构成设计变量空间．考虑结构重量、成本和节点位移3个目标以及应力约束，建立了桁架材料和结构组合优化问题的数学模型．应用多目标遗传算法进行求解．算例结果表明，采用多目标遗传算法可以为桁架设计参数的确定提供多种选择方案，决策者可以根据目标的重要程度确定最后设计方案．算例分析结果验证了该方法的有效性．     

履带拖拉机三点悬挂机构多目标优化设计

建立履带拖拉机后置三点悬挂机构的运动学数学模型,通过分析得到农具提升过程中悬挂轴处的提升力及悬挂轴与下拉杆铰接点处的垂直上升速度与液压缸运动速度的比值。运用遗传算法的基本思想,以某型号履带拖拉机悬挂机构作为设计算例,将悬挂机构的提升能力及提升过程的平稳性和速度作为优化目标,采用线性加权和法对悬挂杆件的几何尺寸进行多目标优化。结果表明,采用基于遗传算法的优化方法优化后,三点悬挂机构的提升力增强,提升过程的平稳性明显提高。     

燃气循环发电系统多目标优化设计

为了进一步提高重型燃气轮机单循环和联合循环效率,本文提出一种考虑循环热效率、投资成本和污染物排放的燃气循环系统多目标优化设计模型,确定最佳压比、燃烧室出口温度、排烟温度、冷却空气比例,并分析多目标之间的影响过程。所构建的非线性数学模型采用GAMS软件求解。计算结果表明,以热效率最大为优化目标,最佳压比为24,燃烧室出口温度为2 019℃,冷却空气比例为44%,排烟温度646℃,热效率达到42.2%。当权衡系统总投资成本、污染物排放与循环热效率进行多目标优化时,燃气循环热效率应在39%～39.5%。     

基于多目标遗传算法的高速电梯垂直振动参数优化设计

为了减小高速电梯在起制动过程中惯性力和曳引轮旋转失衡产生的激振力对运行中电梯垂直振动的影响,改善电梯的舒适性和安全性,以曳引比为2∶1的某型号高速电梯为研究对象,建立七自由度电梯垂直振动系统动力学模型,对电梯垂直振动系统进行动态特性分析,得到电梯垂直振动系统的7阶固有频率及轿厢瞬态响应;以电梯垂直振动系统中5个部件的刚度作为设计参数,采用多目标遗传算法对电梯垂直振动系统中的结构参数进行优化,对比电梯轿厢优化前、后的振动响应。结果表明,多目标遗传算法能成功抑制高速电梯运行过程中的垂直振动。     

基于多目标遗传算法的拖拉机变速箱体优化设计

提出基于ANSYSWorkbench平台箱体结构的有限元模型建立方法,对其在最大载荷工况下进行静力分析。以保证结构刚度为约束奈件,以减轻结构重量和提高结构强度为目标,采用多目标遗传算法对箱体结构关键参数进行优化设计。结果表明,多目标遗传算法能在可行域内快速准确地获得箱体结构优化设计的Pareto最优解集,在满足结构刚度的前提下,实现箱体结构的优化设计。     

面向多目标优化问题的基于Species的遗传算法

为了能够快速准确地获得多目标优化问题的一组非支配解,提出了一种基于Species的多目标遗传算法.该算法采用Tchebycheff方法构建一定数量的子问题,进而基于Species机制构造多种群实现了对多个子问题的并行求解.这种采用多个体对一个最优解的搜索方式提高了算法的探索能力和开发能力.最后,对一组标准测试函数进行仿真实验,结果表明所提出的算法能够快速准确地获得一定数量的非支配解.     

特殊布局无人机多目标气动外形优化设计

从无人机外形设计的总体、气动设计要求出发,根据多目标优化的基本概念,将Pareto方法与遗传优化搜索相结合,并采用了群体排序、基于共享机制的小生境等技术,使解集具有良好分布特性。在此基础上建立了一套可满足无人机气动外形综合优化设计优化模型和优化方法。针对无人机外形优化设计要求,提出了复杂外形参数化和设计变量的选取原则。根据某无人机的设计要求,以亚声速和超声速气动特性为设计目标的无人机外形综合优化设计,取得了良好的优化设计结果。     

多极子阵列声波测井仪系统设计及现场测试

设计一种新型多极子阵列声波测井仪,该仪器是当前油田现场测井服务中的重要装备。仪器的整体结构由上电子短节、声系和下电子短节等3个相对独立的部分组成,声系由发射声系、隔声体和接收声系组成。发射声系包括单极换能器、交叉偶极换能器和四极换能器,阵列化的接收声系包括8组频率为0.5~30 kHz宽带接收换能器组,共32个接收换能器单元。主测控电子线路短节包括以DSP为核心的控制电路、数据采集电路、前置接收电路及井下低压供电电路等几部分。由发射逻辑控制器、供电电路、高压储能电路、驱动电路、高压激励电路和脉冲变压器构成高压脉冲激励源。通过分析测井资料实例,说明仪器测量的正确性;并表明了仪器具有好的一致性和重复性。     

基于Species机制的多目标遗传算法

多目标优化算法设计正在成为当前进化算法领域的一个研究热点.考虑将最初用于多峰优化的Species机制引入到多目标遗传算法中,通过借鉴现有多目标算法的相关思想,设计并提出了一种新的Species方法,包括基于Pareto最优性和拥挤度思想的Species种子确定策略及适应性的Species构造策略.一组标准多目标测试函数的仿真实验结果表明,提出的基于Species机制的多目标遗传算法表现出比经典的非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA Ⅱ)更好的性能.     

6-RSS并联机器人机构多目标优化设计

针对6-RSS并联机器人机构,以工作空间和速度全域性能为目标建立多目标优化模型,并使用改进的基于动态聚集距离多目标粒子群优化算法求解。为了快速有效地求解6-RSS并联机器人机构的工作空间,本文采用蒙特卡洛方法;为了求解带约束的6-RSS并联机器人机构多目标优化模型,将随机排序法引入基于动态聚集距离多目标粒子群优化算法。结果表明,该方法可以得到多个Pareto解供使用者选择,体现了多目标优化设计在并联机构设计中的有效性。     

过套管电阻率测井仪信号调理电路的设计

超低频、纳伏级信号的检测以及强干扰的抑制是过套管地层电阻率测井需要解决的关键问题。根据待测信号的特点,选用超低噪声、低漂移元器件,设计了相应的信号调理电路。测试结果表明,调理电路能有效抑制干扰信号、准确提取有用信号、实现了50nV信号的可靠测量。     

基于遗传算法的数控机床主轴优化设方法

通过分析主轴的结构和加工过程中的受载变形情况,建立了主轴优化设计的数学模型.针对传统优化设计方法在解决主轴优化设计中出现的问题,引入遗传算法,应用实数编码规则和改进的遗传算子对数控机床主轴进行优化设计.在VC++平台上,利用C++语言构建基于遗传算法的数控机床主轴优化设计系统.通过实例设计及结果分析,验证了应用基于遗传...     

测井仪器数据采集系统设计

测井仪器数据采集系统的采样频率、A/D转换位数的选取以及为保证测量精度所涉及的有关电路参数的确定决定了仪器获取地层资料的质量。本文推导了这些参数的有关设计原则。     

阵列声波接收换能器的隔声及防震设计

随着多极子阵列声波测井仪在各油田的广泛应用,阵列声波测井仪器在设计时不但要考虑机械结构的稳定性,更要考虑声波的隔声效果,避免声波沿着机体及个连接部分传播.用一维声波传播模型给出了一种隔声设计方法,对接收换能器阵列整体隔声以及各个换能器之间的隔声特征进行了分析,给出了隔声效果比较好的设计.