检索结果-内蒙古大学图书馆

力学学报 2017年第2期49卷 380-389页

作者：吴曼乔朱继宏杨开科张卫红西北工业大学航宇材料结构一体化与增材制造装备技术国际联合研究中心西安710072

智能结构集智能材料与传统材料于一体,能够实现结构的主动控制,在航空航天等领域具有巨大的应用潜力.由于其系统复杂且具有多场耦合效应,智能结构的整体式优化设计方法成为结构控制技术研究的关键之一.为了提高压电智能结构的整体性能... 详细信息

智能结构集智能材料与传统材料于一体,能够实现结构的主动控制,在航空航天等领域具有巨大的应用潜力.由于其系统复杂且具有多场耦合效应,智能结构的整体式优化设计方法成为结构控制技术研究的关键之一.为了提高压电智能结构的整体性能和变形精度,提出了同时考虑压电驱动器布局(分布位置及角度)和基体结构拓扑构型的协同优化设计新方法.采用多点约束方法 (multi-point constraints,MPC)建立压电驱动器和基体结构的连接,定义一种与测量点目标位移相关的权重函数,以实现结构的精确变形控制.通过协同优化设计,压电驱动器可以获得最优的分布位置及角度,同时基体结构获得最优的拓扑构型,从而提升了压电智能结构系统的整体驱动性能和变形精度.通过进一步分析,研究了精确变形、体分比约束与结构优化构型和整体刚度的关系,以及优化结果中可能存在的传力路径畸变现象.数值算例的设计结果表明,采用协同优化设计方法,能够扩大结构的寻优空间,有效减小变形误差,实现压电智能结构的精确变形控制.

关键词：协同优化设计压电智能结构精确变形多点约束

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面向结构形状控制的压电纤维复合薄膜驱动器布局方式与控制参数协同优化设计

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机械工程学报 2016年第18期52卷 177-183页

作者：高仁璟张莹赵剑陈文炯刘书田仝立勇大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室大连116024 悉尼大学机械电子与航空学院

能够根据工作环境改变翼面形状的自适应变形能力是未来航空、航天飞行器结构设计追求的重要目标。研究驱动器布局方式以及控制参数的设计技术是实现该目标的关键。以压电纤维复合薄膜(Macro fiber composites,MFC)作为驱动器,研究在一... 详细信息

能够根据工作环境改变翼面形状的自适应变形能力是未来航空、航天飞行器结构设计追求的重要目标。研究驱动器布局方式以及控制参数的设计技术是实现该目标的关键。以压电纤维复合薄膜(Macro fiber composites,MFC)作为驱动器,研究在一定数量的MFC驱动器条件下,通过驱动器布局与控制参数的协同设计,以实现类翼面平板结构具有理想形状的最优控制设计方法。以驱动器的铺设位置、铺设角度、层数、对称性以及控制电压为设计变量,以驱动器的击穿电压、铺设位置限制等为约束,建立多参数下的协同优化设计模型。数值算例以类机翼平板的弯曲、扭转、弯扭型面作为理想型面,以实际型面与理想型面在81个参考点位置的均方差为评价指标,设计获得弯曲、扭转和弯扭组合型面的均方差分别为9.977×10–5、4.394×10–4和5.308×10–4,实现了较高的变形控制精度。研究了驱动器数量对变形精度的影响,制作了具有6个驱动器的类翼面平板结构测试平台,仿真与试验结果高度吻合,从而验证了所提出的驱动器布局与控制电压协同优化设计模型的有效性和可行性。

关键词：结构形状控制压电纤维复合薄膜(Macro fiber composites,MFC) 驱动器布局协同优化设计

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协同优化设计的数据库支持系统

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华中理工大学学报 1999年第A1期27卷 11-13页

作者：赵明陈柏鸿刘继红钟毅芳华中理工大学CAD中心

由于在协同优化设计过程中,不同学科的子任务在不同的计算机上进行处理,而且各学科之间存在相互耦合的因素,它们之间需要频繁地传递或交换数据等信息才能有效地进行协同寻优.可以利用数据库技术来实现这些信息的传递与存取。

关键词：协同优化设计数据库支持系统数据信息

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核级管道布置与力学分析协同优化设计方法研究

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核动力工程 2020年第S1期41卷 51-54页

作者：白晓明郑连纲张毅雄唐涌涛卢喜丰蔡鼎阳谢安丽中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213 核工业工程研究设计有限公司北京101300

本文开发了一种自动管道模型同步技术,实现了从布置模型到力学模型的高效转换,建立了一套基于群智能算法的优化方法,实现了对管道力学性能的快速优化,最终实现了核级管道布置与力学分析的协同优化设计框架,并开发了相应的软件工具,有效... 详细信息

本文开发了一种自动管道模型同步技术,实现了从布置模型到力学模型的高效转换,建立了一套基于群智能算法的优化方法,实现了对管道力学性能的快速优化,最终实现了核级管道布置与力学分析的协同优化设计框架,并开发了相应的软件工具,有效减少了管道调整过程中的迭代次数。

关键词：核级管道协同优化设计力学分析管道布置

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基于互联网的结构系统协同优化设计

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计算机工程与应用 2002年第14期38卷 31-32,75页

作者：陈树勋广西大学机械工程学院南宁530004

许多大型复杂产品的分系统是由异地分布的设计单位分别进行优化设计的,这样组集起来的产品系统并不能得到真正的优化。作者在以往理论研究工作基础上,研发了通过互联网对异地分布式结构系统进行协同优化设计的技术。文章给出了其实现途... 详细信息

许多大型复杂产品的分系统是由异地分布的设计单位分别进行优化设计的,这样组集起来的产品系统并不能得到真正的优化。作者在以往理论研究工作基础上,研发了通过互联网对异地分布式结构系统进行协同优化设计的技术。文章给出了其实现途径、实用软件系统和应用算例。这项研究对于复杂产品的全球化协同设计具有重要意义。

关键词：互联网结构系统协同优化设计 Internet Intranet

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分布式环境下结构动静态协同优化设计

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应用科学学报 2005年第3期23卷 287-291页

作者：薛彩军聂宏邱清盈南京航空航天大学航空宇航学院江苏南京210016 浙江大学CAD&CG国家重点实验室浙江杭州310027

以液压挖掘机工作装置为例,提出了实现结构动静态优化设计的技术路线,并给出了实现有限元分析参数化建模、协同优化建模和协同优化的方法和策略.通过应用分布式协同优化和结构动静态有限元协同分析等策略,在构建的网络计算环境下成功地... 详细信息

以液压挖掘机工作装置为例,提出了实现结构动静态优化设计的技术路线,并给出了实现有限元分析参数化建模、协同优化建模和协同优化的方法和策略.通过应用分布式协同优化和结构动静态有限元协同分析等策略,在构建的网络计算环境下成功地实现了液压挖掘机工作装置的协同优化设计,且获得了满意的优化结果.

关键词：协同优化设计分布式环境结构液压挖掘机工作装置参数化建模有限元分析技术路线协同分析优化建模计算环境

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面向产品族协同优化设计的模糊层次优化模型与方法研究

面向产品族协同优化设计的模糊层次优化模型与方法研究

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作者：李喆天津大学

学位级别：博士

产品族设计是大规模定制中的关键问题。以往的研究,对于产品族主要功能参数及其关联的从属功能参数的设计多采取各自独立的方式而忽略其间的主从关联关系,缺乏对各功能参数的协同设计的研究,特别是具有模糊参数的情形。模糊多层次优化... 详细信息

产品族设计是大规模定制中的关键问题。以往的研究,对于产品族主要功能参数及其关联的从属功能参数的设计多采取各自独立的方式而忽略其间的主从关联关系,缺乏对各功能参数的协同设计的研究,特别是具有模糊参数的情形。模糊多层次优化问题由于其广泛的实际应用背景而成为近年来研究的热点,但由于其求解的难度而主要停留在理论层面。本文针对这一现实背景,对面向产品族协同优化设计的模糊双层规划模型与方法进行了系统的研究,主要工作如下: 第一,基于对目前产品族参数设计的研究综述,分析并指出了研究中的不足;提出了基于主从关联结构的产品族协同优化设计的理念,将具有主从结构的产品族协同优化设计问题分为两类:全局-局部协同优化和关键-从属协同优化。第二,对于全局-局部协同优化和关键-从属协同优化两类问题,研究了其概念模型和数学模型建立的全过程,建立了包括市场需求分析、产品族架构、功能指标确定、柔性与模糊性分析等的分析模型和数学模型,探讨了大规模定制下的定制参数、平台参数、产品平台、产品族等的规划设计方法。第三,研究了模型的解析型算法,分别针对具有模糊目标与模糊约束的模糊双层规划以及具有模糊系数的模糊双层规划模型构建了求解方法,并给出产品族设计的数值算例验证了其可行性。第四,研究了模型的智能型算法,分别建立了基于遗传算法和粒子群算法的模糊双层规划求解方法,给出了数值算例。第五,将所研究的模型和方法应用于具有模糊参数的机械产品族优化设计,建立了产品族协同优化设计的模糊双层规划模型。最后对全文工作做了总结,并对今后的进一步研究做了展望。

关键词：产品族协同优化设计全局-局部关键-从属模糊双层规划解析型算法智能型算法

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城镇风貌协同优化设计研究——以神垕古镇文化商业街规划设计为例

城镇风貌协同优化设计研究——以神垕古镇文化商业街规划设计为例

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作者：张松郑州大学

学位级别：硕士

中国的快速城镇化进程中对许多城镇的发展提出双重挑战，一方面，需要更新改造其破败的老区;另一方面，城镇建设和经济的进一步发展。\n 本文从规划设计者的角度出发，以寻找一种有效的秩序构建规则，提出城镇风貌协同优化理论这一... 详细信息

中国的快速城镇化进程中对许多城镇的发展提出双重挑战，一方面，需要更新改造其破败的老区;另一方面，城镇建设和经济的进一步发展。\n 本文从规划设计者的角度出发，以寻找一种有效的秩序构建规则，提出城镇风貌协同优化理论这一研究创新点，拟运用协同学的演进机制，来把控风貌物质要素，在此基础上，提出城镇风貌优化的规划方法和设计策略，为后文实践中体现策略提供理论指导。\n 选取神垕古镇为分析对象，是基于其特色的条件基质，通过对神垕古镇的物质风貌和非物质风貌的现状问题进行分析，并结合协同优化策略在古镇实践项目中体现来试图解决问题，以期为城镇风貌优化问题上，提供一种思路。\n 在传统城镇的保护与利用中，以可持续的发展思想为指导，辨证地更新传统古镇空间环境的历史要素。试图将城镇建设与自身的历史文化特征有机结合，使传统的古镇在满足现代人的生活方式、工作和娱乐的生活方式，也能体现地域文化、社会精神、历史文化和经济发展的特征。这应该是我们追求的目标。\n 本文基于城镇风貌的系统性、动态性和复杂性等特征，提出协同优化理念，从整体空间形态、建筑风貌要素、景观设施要素三个层面，试图寻找到一个更适合城镇风貌优化的模式。

关键词：城镇风貌协同优化设计空间环境地域文化

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小流量斜流风机非定常特性研究及协同优化设计

小流量斜流风机非定常特性研究及协同优化设计

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作者：许彪浙江工业大学

学位级别：硕士

风机作为叶轮机械的重要分支，在国民经济中发挥着重要的作用。斜流式风机的动叶子午面内流线和轴线斜向相交，因此而得名。其具有风压系数比轴流风机高，流量系数比离心风机大等众多优点，广泛的应用于军用装置冷却系统、管道内部加压... 详细信息

风机作为叶轮机械的重要分支，在国民经济中发挥着重要的作用。斜流式风机的动叶子午面内流线和轴线斜向相交，因此而得名。其具有风压系数比轴流风机高，流量系数比离心风机大等众多优点，广泛的应用于军用装置冷却系统、管道内部加压送风、矿产等企业的通风换气领域。在国家节能减排的大背景下，提高风机的实际运行效率对企业完成节能降耗目标有至关重要的作用。在民用领域中，功能部件多采用集成式应用。受使用空间的约束，为了在极限尺寸下高效工作，大多数叶轮机械以高转速运转，满足多参数的输出需求。然而在实际运行中，所处的管路特性不断变化，处于偏工况下运行，进而产生非定常的流动特性。目前，斜流风机的相关研究侧重于单一部件，多部件之间的协同设计研究相对较少。同时，对于小流量工况下全流场数值精确求解、内部流动不稳定表征及其与外特性不稳定的关联等关键科学问题未能有效解决。　　为了保证所研究的复杂问题准确性，本文研究思路以理论分析、数值模拟和实验研究并行的方式进行。立足于实验、数值模拟技术的发展现状，以及国内外针对非定常工况下叶轮机械损失及抑制机理的研究成果。论文主要研究内容如下：　　（1）针对斜流风机结构紧凑、内流曲率大的特点，确定了一套适用于斜流风机等小型叶轮机械的数值模拟方法。包括对k?ωSST模型的曲率修正函数做了适当的修改，然后通过控制SST模型中湍动能的产生和比耗散率的生成行为，显著提高了捕捉因旋转引起的非对称速度分布的能力和预测精度。最终的试验验证和CFD模拟结果对比证实，二者最大误差控制在±3%以内。　　（2）基于曲率修正的SST模型，准确预测了以斜流风机涡系结构形态、演变过程，以及尺度效应对涡核运动轨迹移动机制的影响规律和能量损失的产生机理。利用数值计算方法，研究不同动叶叶尖小翼重构方案对风机内流特征的影响，分析了风机内部的压力脉动、功率谱密度分布、声压级频谱特性，获取了不同弦长截面处的静压、涡量分布、流线、湍流涡耗散率等云图，捕捉内流相关的涡核参数信息。　　（3）提供一套适合于抑制斜流风机流动损失的翼型叶尖小翼重构方案，针对以泄漏涡动力学行为为主要诱因的流动损失现象及机理研究，考虑翼型叶尖小翼型线设计、小翼叶宽、小翼安装面等因素，对动叶流域内流情况及辐射噪声特性进行研究和探讨。　　（4）针对斜流风机后置导叶几何参数较多，不同设计参数的改变均会影响风机性能等问题。基于Pearson相关性分析方法，将各导叶参数设计变量对优化目标的相关性系数大小，取绝对值后进行加权平均处理，所得到的平均值即该几何参数对优化目标的影响程度。结合CFD方法、拉丁超立方试验设计、Kriging代理模型，提出一种多目标的气动性能稳健性设计方法，对气动性能不确定条件下斜流风机的后置导叶结构参数进行优化。　　最终试验验证结果表明：设计转速2250rpm时，优化后的风机静压提升了75Pa，风量提升2.1m3/min，规定风量下(7m3/min)全压效率提高1.5%，噪声降低3.7dB。本文研究成果不仅可以深入对斜流风机涡系间非定常特性演化的认知，还可以为同类小型叶轮机械的损失机理及协同优化研究提供思路。

关键词：斜流风机叶尖小翼非定常流动动静干涉协同优化设计

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基于Isight平台汽车气动特性及散热器水温协同优化设计

基于Isight平台汽车气动特性及散热器水温协同优化设计

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作者：李会玉湖南大学

学位级别：硕士

汽车作为在人们生活出行中必不可少的交通工具,其安全性、舒适性以及燃油经济性是用来判定汽车性能优劣的重要标准。在汽车行驶过程中,由于车身与空气之间的相对运动产生空气阻力的大小以及利用空气对机舱内部进行散热的能力的强弱与汽... 详细信息

汽车作为在人们生活出行中必不可少的交通工具,其安全性、舒适性以及燃油经济性是用来判定汽车性能优劣的重要标准。在汽车行驶过程中,由于车身与空气之间的相对运动产生空气阻力的大小以及利用空气对机舱内部进行散热的能力的强弱与汽车燃油经济性、安全性息息相关,但同时其各个性能之间又存在着相互制衡的关系。目前国内在进行汽车研发设计时兼顾汽车的气动特性及机舱内散热器的散热特性的研究相对较少,以此作为文章切入点,基于多目标优化设计平台对汽车在行驶过程中的气动特性及机舱内散热器的散热特性进行协同优化设计分析,使整车设计能够同时满足汽车的燃油经济性、安全性等性能要求。本文的主要研究内容如下:(1)将三维CFD仿真软件Starccm中的K-Epsilon求解方程以及RANS(Reynolds-Averaged Navier-Stokes)方程作为整车流场求解方程,再利用切割体网格对仿真计算的求解区域进行离散化处理,同时将风洞入口边界设置为速度入口、出口边界设置为压力出口、风洞侧面及顶部考虑为滑移壁面、汽车及地面均设置为非滑移壁面。通过流场仿真值与风洞实验值的对比分析,验证了所搭建数值模拟平台的准确性与可靠性。通过求解RANS方程得到整车流场的解,再以气动阻力系数作为COST函数,利用Adjoint求解方程对整车流场梯度求解,得到整车车身结构对气动阻力系数影响规律的灵敏度分布云图,通过对云图进行分析可筛选出对气动阻力系数有较大影响的车身结构。(2)基于KULI一维软件对冷却系统模块(含有冷凝器、散热器、风扇等热交换器部件)进行一维建模仿真,提取三维CFD仿真分析中冷凝器出风温度以及散热器进风量,并作为边界输入条件,创建多孔介质模型来模拟冷却风经过换热部件后的压损,利用仿真模型计算出散热器出水温度并与环境仓热分析实验数值进行对比,验证了模型的可靠性。(3)应用网格自由变形技术对气动特性目标值敏感区域以及冷却系统模块进行参数化建模:基于变形软件Sculptor创建Block控制体,然后将待变形区域嵌入至Block控制体中,参数化控制节点位置从而实现目标区域的网格变形,并保证变形后的网格具有较高的质量及较为顺滑的几何形状。(4)基于多目标优化平台实现多个软件的联合仿真,对设计变量在其设计空间范围内进行采样,再对这些样本点进行DOE试验设计,并在DOE试验设计结果的基础上构建组合近似模型以替代耗时的流场仿真,然后基于近似模型上运用自动寻优算法得到最优解,从而实现仿真-变形-再仿真-优化的流程自动化。最后将优化算法得出的最优解预测值与仿真值进行验证对比,确保优化算法的准确性。同时对模型优化前后的气动特性和散热器散热特性进行对比分析,验证本文研究设计的适用性与高效性。

关键词：气动特性散热器水温 Adjoint梯度求解网格自由变形组合近似模型协同优化设计

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