基于MIDAS/Gen的槽式聚光器结构模态分析

针对槽式聚光器结构优化问题,根据张家港试验基地槽式聚光器实体装置,基于MIDAS/Gen建立槽式聚光器三维有限元模型,采用Lanczos模态计算方法,进行各角度工况下模态分析,得到槽式聚光器在不同工况下的结构模态特征.对槽式聚光器装置进行动力特性测试,测点布置在结构的多个位置,传感器主要布置在聚光镜的镜面中心位置.现场实测过程中选用优泰公司的软件和设备——动态信号采集系统、传感器以及采集仪等试验设备和装置,获取各测点的有效数据,通过优泰软件对原始数据进行处理,得到槽式聚光器装置的动力特性.将数值计算结果与原型实测结果进行对比验证,验证结果表明:本文建立的槽式聚光器三维有限元模型能够较好地模拟现有槽式聚光器结构,能够用于槽式聚光器的静态分析及结构优化分析研究,可以为进一步提高槽式聚光镜组的聚光效果和降低成本提供参考.     

沥青路面结构优化的均匀设计方法

在分析现有沥青路面优化研究的基础上，综合考虑路面初建、养护维修与用户费用及路面残值，并以此为目标函数，建立了沥青路面结构优化数学模型，应用基于数论方法的均匀设计方法进行求解并编制了相应程序，结合实际工程进行了计算分析。结果表明，该法计算速度快，并有较高的精度，是一种简便有效的沥青路面结构优化方法。     

基于大涡模拟的平屋顶槽式聚光器组风压分布研究

通过大涡模拟对屋顶槽式聚光器组的风压分布规律展开研究,并将数值模拟结果和风洞试验结果进行对比,验证了大涡模拟结果的准确性.对9个平屋顶聚光器组成的镜群在0°仰角工况下的风压分布进行模拟,得到平屋顶聚光器组在不同风向角下的最不利位置及其风压系数的分布规律. 结果表明,正风向下,屋顶靠近来流风上游的一排聚光镜承受了绝大部分的风荷载,中间及后排的聚光镜风压系数为前排的8.75%;斜风向下,后排聚光镜的最大风压系数为前排聚光镜的17.6%;屋顶的角落位置为聚光器组的最不利位置,所得结论可为平屋顶槽式聚光器的群组结构抗风设计提供理论依据.     

平屋顶槽式聚光器风压分布及形成机理

通过Ansys Workbench平台,建立了屋顶槽式聚光器数值模拟计算模型,对平屋顶上槽式聚光器的风压分布进行了大涡模拟。并将模拟得到的结果与风洞试验进行对比,验证了大涡模拟结果的准确性。研究了顺风向和斜风向角下槽式聚光器镜面的风压分布规律,以及屋顶槽式聚光器风荷载的形成机理,同时对不同仰角和不同女儿墙高度进行对比分析。结果表明,顺风向工况下聚光器镜面风压主要受屋顶柱状涡所控制,斜风向工况下镜面的风压主要由受聚光器周围的局部旋涡所造成;聚光器镜面的风压系数随仰角的增大而减小;屋顶女儿墙高度的增加会一定程度上减小槽式聚光器镜面的风压系数,顺风向下受女儿墙高度变化比斜风向情况下更明显。所得结论可以为平屋顶槽式聚光器的结构抗风研究提供理论依据。     

均匀设计在结构优化中的应用初探

在有约束的结构优化设计问题中引进均匀设计方法,并对其进行一定的改进,提出了余表的构想,同时用均匀设计的思想优化体积约束条件下受均布横向荷载作用的变厚度方板的刚度问题.结果表明,与同条件下的均厚度板相比,受均布横向荷载作用的四边简支方板最大挠度值降低了44.66%,四边固支方板最大挠度值降低了75.63%.因此均匀设计的思想可用于结构优化设计.     

均匀设计在结构优化中的应用初探

为了寻求新的优化设计方法，本文参考了现代试验设计方法——均匀设计，并作了一定改进，提出了余表的构想.通过优化轴向受压柱的屈曲问题，证实了均匀设计在结构优化中的可行性.     

基于均匀设计思想的结构优化方法

为了寻求新的优化设计方法,引进了均匀设计--一种仅考虑试验点在试验范围内均匀散布的试验设计方法.对均匀设计表进行了一定的改进,提出了余表的构想.余表提供了优化过程中可能的迭代方向,解决了搜索方向的问题.借助配方试验设计思想提出了配方设计表的设计方案,利用此方案探讨了最佳初始迭代点的选择问题.通过算例考察了体积约束条件下两端简支和两端固支轴向受压柱的屈曲优化问题,给出了优化后柱体的形状.结果表明,均匀设计思想可以用于结构优化设计问题.     

基于均匀设计与线性回归的定日镜结构优化设计

为节约材料,对定日镜结构进行了杆件优化设计研究.以定日镜平面和空间桁架的杆件尺寸为设计参数,以位移及应力为约束,采用均匀设计法对某定日镜进行风荷载作用下的近似优化,得到目标(位移、应力及用钢量)与参数之间的近似函数关系,并详细给出了不同条件下优化后推荐使用的杆件规格.结果表明:优化后的用钢量比现有结构节省13.8%.整个优化过程简单易行,优化结果可靠.     

基于ANSYS的槽式太阳能桁架支撑结构数值分析

利用ANSYS有限元软件建立模型,根据桁架式聚光器的实际工况进行结构静力学仿真分析,并对该模型进行模态分析研究,得出影响聚光器结构和工作性能的共振频率值.同时应用ANSYS优化模块对桁架杆的尺寸进行优化,在满足设计要求的范围内,使桁架式支撑结构的重量达到最优值,既能实现产品正常性能,又能降低企业生产成本.     

基于均匀设计实验的膏体配比优化

 某铅锌矿使用膏体充填中出现了缓凝现象,添加促凝剂后效果良好。为优化添加促凝剂条件下的膏体物料配比,开展了均匀设计实验。考察了膏体质量分数、砂灰比对泌水率、流动度、充填倍线、膏体强度的影响。实验结果表明,膏体的泌水率、流动度和充填倍线主要受质量分数影响,且均与浓度成负相关。砂灰比对流动度的影响很小,但其是膏体强度的主要影响因素,砂灰比越小,膏体的强度越大。综合考察泌水率、流动度、充填倍线、膏体强度4 种指标对应的配比范围,得出推荐配比为质量分数75%~76%、砂灰比7:1~8:1。     

基于均匀设计和最优化技术的树脂混凝土最优配合比试验研究

采用均匀设计确定树脂混凝土的配合比。根据试验结果运用SPSS进行回归分析,再用MATLAB进行优化,得到树脂混凝土的最优配合比。此方法不但大大减小了试验次数,降低了试验成本,而且为树脂混凝土（聚合物混凝土）在实际工程中的应用提供了一种准确可靠的配合比设计方法。     

基于均匀设计制备铁尾矿高强结构材料

 铁尾矿高强结构材料中,胶凝材料通常采用梯级粉磨的方式进行制备。为了优化梯级粉磨方案,通过均匀设计方法研究了梯级粉磨中各阶段粉磨效果对材料力学性能的影响。利用SPSS 软件中逐步回归分析方法建立了以强度为目标函数的回归方程,用Matlab 软件中的优化技术求出了铁尾矿制备高强结构材料的优化粉磨方案。结果表明：将梯级粉磨各阶段粉磨时间确定为21、67 和57 min,比表面积分别达到285、485 和550 m²/kg,制备出的高强结构材料测得抗压强度可达75.28 MPa。优化梯级粉磨方案的过程说明胶凝材料的制备过程中“微磨球效应”发挥了积极的作用。     

基于知识工程的船舶舯剖面结构设计及优化

基于Visual Basic和Access的系统框架,运用知识工程的基本原理,实现了集装箱船舯剖面的结构设计、优化及三维建模. 设计中新船的布置通过对母型船布置形式的拓扑调整获得. 在2条母型船结构参数的基础上,运用插值方法结合规范公式获取新船的构件参数,并对其关键结构采用遗传算法进行参数优化设计,其收敛性良好. 通过与直接规范设计结果的对比表明,该方法兼顾规范和设计经验的要求,设计结果更为合理. 此外,通过Python程序实现了船体舯剖面在Tribon软件中的自动三维建模,大大提高设计结果的人机交互性.     

基于均匀设计的一种多目标最优化并行算法

算法把均匀设计方法用于确定一组带权极大模评价函数的权系数，通过独特选取目标函数多组权系数，使这组评价函数的搜索方向在目标函数空间中均匀指向有效界面，并且用并行算法计算多目标最优化问题的有效解。无论多目标最优化是凸或非凸问题，该算法均能找到一个均匀分布的有效解集 。数值实验结果表明该算法十分有效。     

基于混合灵敏度的某自卸车车厢结构优化设计

基于HyperMesh对某款自卸车车厢结构进行有限元建模,选取了水平弯曲工况和扭转工况进行有限元分析,得到了不同工况下的最大应力和变形,验证了模型的有效性;并对进行了自由模态分析,选取前10阶的固有频率和振型。在分析结果的基础上,以弯、扭刚度及一阶弯、扭模态频率为约束;以车厢结构总质量最小为优化目标,对34组设计变量进行直接灵敏度分析和混合灵敏度分析,得到了4组对结构性能敏感变量及16组不敏感变量,并对4组变量进行厚度增加及16组变量进行减薄处理。最后对选取的20组变量进行模型重构,对优化前后的结构性能进行对比,结果表明在不影响其他性能的前提下,减重9.8 %,取得了较好的优化效果。     

两端任意支承的矩形截面钢筋混凝土梁可靠性优化设计

利用雷－莉法把非正态变量转换为当量正态变量,建立了在多个任意分布基本变量情况下的２性结构优化的设计数学模型。最后给出了设计人格最小的矩形截面钢筋混凝土梁的可靠性优化设计实例。     

基于遗传算法的列车空调冷凝器优化设计

提出了应用遗传算法对列车空调翅片管式冷凝器的尺寸优化设计,根据不同设计要求,以冷凝器的重量或体积为目标函数,翅片的厚度和间距作为优化变量.优化结果表明,冷凝器重量(或体积)明显减小,换热性能得到改善,符合列车提速对设备的轻量化和高性能设计要求.     

基于均匀布点的模拟退火算法

把实验设计中的均匀设计思想引入模拟退火，提出了一种基于均匀设计变量的模拟退火优化方法。该方法根据均匀设计原理在优化模型的设计变量空间内均匀分布一系列点，然后，将可行域内的上述系列布点作为优化计算的系列初始点，并运用模拟退火算法，分别开始进行优化计算，得到优化模型的一系列局部最优点。最后，比较所有局部最优点的最优值，即认为在一定程度上获得了该优化问题的全局最优解。该算法可求取非线性多峰函数的全局最优解。编制了计算程序，给出了计算实例，计算结果表明该设计方法是可行的。