渐进结构优化方法在联轴器优化设计中的应用

针对联轴器优化设计中普遍关注的结构轻量化和最大应力最小化问题,借助Hyperworks 有限元分析软件,采用渐进结构优化方法,对SSWZ330 型十字轴万向联轴器进行了结构拓扑优化设计。优化后,可使材料节省9． 17%,工作时最大静应变减少2． 3%,最大应力减少52． 1%,改善了结构性能,减轻了结构重量,拓展了Hyperworks 软件在机械部件结构拓扑优化设计领域的实际工程应用。     

自适应渐进结构优化法的调节阀结构研究

传统渐进结构优化法的参数删除率和进化率保持固定,降低了优化过程收敛速度和结构稳定性.文中通过构造一种基于罚值选择与结构信息的参数自适应算法,使得参数随优化迭代过程进行而变化.分析典型算例结果,合适选择罚值的参数自适应渐进结构优化方法解决了传统渐进结构优化方法中参数固定且难以选择的问题,提高了优化过程中优化速度与结构稳定性.将此方法应用于调节阀设计,优化后调节阀刚度提高10%,说明参数自适应渐进结构优化方法可高效拓展至三维结构优化,并为阀门类结构设计提供参考.     

根据排序移除低效材料的渐进结构优化方法研究

渐进结构优化法因计算原理简单,易于推广使用,逐步成为结构拓扑优化中的一种重要的方法。但在大量的研究中发现,传统的渐进结构优化方法优化中,移除低效材料的标准不会降低,进化率始终不变,这两方面的不足可能导致优化的失败。为此,提出根据材料效率的排序移除低效材料的渐进结构优化方法。每次移除低效材料的数量根据保留材料体积的固定比例确定。这种方法可保证优化渐进地进行,甚至可完成一些传统渐进结构优化法无法完成的优化。     

渐进结构拓扑优化在重力坝中的应用研究

实体重力坝是重力坝坝型的发展趋势.文章以ANSYS10.0为平台,结合APDL语言,在传统的渐进结构优化(ESO)思想的基础上,采用结构的应变能删除准则,对实体重力坝非溢流坝段进行拓扑优化.优化结果表明:结构的应力和抗滑稳定均满足规范要求,且优化结果与工程实际要求较吻合,同时也从数值上验证了此方法对实体重力坝非溢流坝段进行拓扑优化是可行和有效的.     

一种变删除率的渐进结构优化方法

分析了渐进结构优化方法的优化过程．针对固定删除率所带来的问题,提出了一种提高数值稳定性改进方案：将每轮预删除单元的灵敏度值之和与所有单元灵敏度值之和的比值作为预估值,用预估值来确定删除单元数;然后通过对优化过程中目标函数值的变化量进行限制,以提高优化过程中的计算稳定性．典型算例的计算初步验证了本改进方法的有效性和可行性．     

渐进结构优化法在桥梁找型中的应用

介绍了结构拓扑优化方法的基本理论,详细阐述了双向渐进结构优化法的原理和优化过程,并根据双向渐进结构优化法编制了基于ANSYS平台的结构拓扑优化程序.模拟现有桥梁结构和构件的边界条件,应用该程序求解二维平面拓扑优化问题,分别完成了不同矢跨比拱桥、悬索桥主缆以及斜拉桥桥塔的拓扑优化.拓扑优化过程中结构可经历多种拓扑形态,优化结果表明应力均匀、传力流畅,从而验证了自编程序的有效性.最后,将该程序从二维平面拓展到三维空间,实现一座峡谷桥梁的三维拓扑优化,并基于优化结果的拓扑形式完成了其概念设计方案.研究表明结构拓扑优化技术可以在桥梁概念设计阶段得出合理而富启发性的桥梁结构形式,在桥梁找型方面具有良好的应用前景.     

渐进结构拓扑优化在重力坝中的应用研究

摘要:实体重力坝是重力坝坝型的发展趋势。文章以ANSYS10.0为平台,结合APDL语言,在传统的渐进结构优化（ESO）思想的基础上,采用结构的应变能删除准则,对实体重力坝非溢流坝段进行拓扑优化。优化结果表明：结构的应力和抗滑稳定均满足规范要求,且优化结果与工程实际要求较吻合,同时也从数值上验证了此方法对实体重力坝非溢流坝段进行拓扑优化是可行和有效的。     

利用二次灵敏度的渐进结构频率优化算法

针对标准渐进结构优化方法用于频率优化时难以达到计算效率和准确性之间的平衡,提出了二次灵敏度的概念,给出其计算公式,并且提出了一种利用二次灵敏度的频率优化算法.该算法是对标准渐进结构优化方法的改进,通过1个算例测试了该算法的性能,表明该算法能有效地用于频率优化,尤其适用于两阶段优化法的第1阶段优化,能在一定程度上平衡计算效率和准确性.     

一种基于主应力的双方向渐进结构拓扑优化方法

针对桥梁结构的受力特性及其材料的性能要求，在基于主应力优化准则的基础上，本文提出了一种双方向渐进结构拓扑优化算法．该算法在充分考虑材料拉压特性的同时，具有删除和恢复单元的功能，并消除了解的振荡现象．实例表明了本文方法能得出更优的结构拓扑．     

基于自适应有限元的双向渐进结构优化法

将自适应有限元分析方法和双向渐进结构优化法结合,提出一种改进的Delaunay网格剖分方法和综合考虑应力及网格密度两个因素的网格删除准则。编制了基于自适应有限元分析的双向渐进结构优化法流程图。通过典型算例分析,证明这种基于自适应有限元的双向渐进结构优化法可行、有效。     

逆向工程三角网格优化研究

逆向工程中为了更好的进行曲面重构,提出了一种三角网格模型的优化方法.运用逆向工程软件Geomagic Studio能够很好的将测得的海量点云数据进行数据封装,并针对封装后的三角网格模型进行网格修复及优化为后续的NURBS曲面重构奠定基础.     

反求工程中的数据筛选与优化的研究

在含复杂曲面的产品反求工程中,通过测量所获取的数据点云通常十分庞大,且具有一定的杂乱性和冗余性,这样的数据不利于定义曲面和产生CAD／CAM数据库数据．针对这些问题,本文利用测量数据的特征线输入技术,降低了测量数据量;并提出了弦切角偏差法对这些测量数据进行过滤筛选,确保生成曲面的数据的有效和规则;同时利用参数样条函数对过滤筛选后的数据进行拟合优化,将数据函数化,以更利于曲面的生成,且能利用数据的函数表达选择优化数据点的数量,并控制生成曲面的质量．     

参数优化自适应控制规律求解问题的讨论

在具有非线性、时变不确定性和纯滞后的复杂的过程控制中,一般的控制方式不能使其达到性能最优的状态;而在这种情况下,采用自适应控制,能使系统运行在设计期望指标内．本对在工业现场应用较多的具有可调增益的模型参考自适应控制系统的自适应控制规律的求解问题以一个三阶系统为例进行了分析和讨论,由此得出了当n=2,m=1时的系统结构框图和算法程序框图。     

自适应采样免疫算法及其对随机优化问题的应用

基于体液免疫的简化机制,设计随机优化免疫算法处理高维随机优化问题．算法的关键在于设计：（1）动态分配群体中各抗体采样次数的自适应采样算法;（2）抗体进化算子;（3）进化群体和记忆集的采样数．该算法具有结构简单、灵活、易于应用的特点．数值实验及多种算法比较显示,此算法具有噪声抑制能力强和寻优速度快速等特点,对于不同噪声幅值的高雏随机优化,均能在优化质量、噪声抑制、执行效率中获得满意效果．     

基于自适应调整权重和搜索策略的鲸鱼优化算法

针对鲸鱼优化算法(WOA)收敛速度慢、收敛精度低、易陷入局部最优的问题,提出一种基于自适应调整权重和搜索策略的鲸鱼优化算法(AWOA).设计一种随着鲸鱼种群变化情况而自适应调整权重的方法,提高了算法的收敛速度; 设计一种自适应调整搜索策略,提高了算法跳出局部最优的能力.利用23个标准测试函数,分别针对高维和低维问题进行测试,仿真结果表明,AWOA在收敛精度和收敛速度方面总体上明显优于其他多种改进的鲸鱼优化算法.