检索结果-内蒙古大学图书馆

华南理工大学学报(自然科学版) 2024年第12期52卷 43-51页

作者：王宁珍秦康杰唐亮上官利坚周孚鹏上官文斌北京林业大学工学院北京100083 宁波拓普集团股份有限公司浙江宁波315800 祥鑫科技股份有限公司广东东莞523870 华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510640

为改善电动汽车电池箱的性能,加强各组件的安全可靠性,以某电动汽车的电池箱体为研究对象,对箱体内不同位置的电池模组的加速度响应进行研究,发现z方向3组电池模组的功率谱密度曲线的计算值和试验结果吻合性较好。考虑箱体上盖、箱体前... 详细信息

为改善电动汽车电池箱的性能,加强各组件的安全可靠性,以某电动汽车的电池箱体为研究对象,对箱体内不同位置的电池模组的加速度响应进行研究,发现z方向3组电池模组的功率谱密度曲线的计算值和试验结果吻合性较好。考虑箱体上盖、箱体前端件、箱体后端件、箱体中部件、模组固定支架和加强件的尺寸参数,建立了电池箱主要部件的尺寸参数与固有频率、变形量和振动响应关系的响应面代理模型,开展了电池箱随机振动和机械冲击的计算,并验证了模型的正确性。基于Box-Behnken响应面法设计试验,获得了6个设计变量、3个水平的试验组合,得到相应的试验设计矩阵。采用多元回归分析拟合得到了多项式响应面近似模型,并使用多目标遗传算法进行迭代和优化,得到电池箱体的最佳尺寸参数。试验结果表明,与原模型相比,优化后箱体的一阶固有频率提高29.12%,变形量减少29.39%,振动响应降低40.31%,实现了轻量化。该文的建模和分析方法可用于计算电池箱体零部件对电池箱整体结构的影响,通过优化设计改善电池箱体的性能,加强各组件的安全可靠性。

关键词：电池箱体响应面模型随机振动优化设计

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基于Vague集和响应面模型的注塑工艺多目标优化

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塑料工业 2024年第1期52卷 93-100页

作者：张庆何也能浙江工业职业技术学院浙江绍兴312000

针对注塑工艺多目标优化问题,以塑件的翘曲变形量、顶出时体积收缩率和缩痕深度作为优化目标,选取熔体温度、模具温度、注射时间、保压压力、保压时间等工艺参数为试验因素,采用中心复合试验设计结合模流分析建立试验样本,利用Vague集... 详细信息

针对注塑工艺多目标优化问题,以塑件的翘曲变形量、顶出时体积收缩率和缩痕深度作为优化目标,选取熔体温度、模具温度、注射时间、保压压力、保压时间等工艺参数为试验因素,采用中心复合试验设计结合模流分析建立试验样本,利用Vague集方法计算各优化目标相似度,通过指标相关性的指标权重确定(CRITIC)法确定各优化目标影响权重,得到综合相似度;建立综合相似度与各工艺参数之间的响应面模型,运用灰狼算法进行工艺参数寻优,得到最优工艺参数组合。结果表明,将Vague集和响应面模型相结合的优化结果显著,为实际生产过程提供了有益参考。

关键词： Vague集响应面模型灰狼算法注塑成型多目标优化

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基于灵敏度分析与响应面模型的机床主轴箱优化设计

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机床与液压 2024年第2期52卷 107-113页

作者：乔雪涛周世涛闫存富曹康盛坤张洪伟中原工学院机电学院河南郑州450007

针对机床主轴箱结构优化设计中模型复杂及计算量大的问题,提出一种将灵敏度分析与响应面模型相结合的优化办法。以箱体壁厚和筋板尺寸为输入参数,主轴箱质量、最大变形、最大应力、1阶固有频率作为目标参数进行灵敏度分析,筛选出6个关... 详细信息

针对机床主轴箱结构优化设计中模型复杂及计算量大的问题,提出一种将灵敏度分析与响应面模型相结合的优化办法。以箱体壁厚和筋板尺寸为输入参数,主轴箱质量、最大变形、最大应力、1阶固有频率作为目标参数进行灵敏度分析,筛选出6个关键尺寸作为优化参数;采用最佳填充空间设计法和Kriging函数法构建主轴箱响应面模型,通过多目标遗传算法对响应面模型进行求解计算。最后对优化后的主轴箱进行有限元分析来验证求解的准确性,优化后的主轴箱质量减轻了13.58%。

关键词：主轴箱优化设计灵敏度分析响应面模型

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基于响应面模型的喷油器电磁阀动态响应特性优化研究

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机械设计 2024年第10期41卷 143-150页

作者：张贺鲲张振东苏州工业职业技术学院汽车工程学院江苏苏州215104 上海理工大学机械工程学院上海200093

针对喷油器电磁阀动态响应性能优化问题,文中选取包括衔铁长度、线圈匝数、线圈电阻及弹簧预紧力在内的喷油器电磁阀关键参数作为优化变量。基于Box-Behnken试验设计和Ansoft电磁场仿真模型,建立电磁阀动态响应时间的多项式响应面模型(R... 详细信息

针对喷油器电磁阀动态响应性能优化问题,文中选取包括衔铁长度、线圈匝数、线圈电阻及弹簧预紧力在内的喷油器电磁阀关键参数作为优化变量。基于Box-Behnken试验设计和Ansoft电磁场仿真模型,建立电磁阀动态响应时间的多项式响应面模型(RSM)。以该响应面模型为基础,结合多目标粒子群优化算法(MOPSO)对所选的电磁阀关键参数进行匹配优化,得出Pareto最优解集,通过仿真和试验对所选优化方案的有效性进行验证。研究结果表明:优化后喷油器电磁阀的开启滞后时间和关闭滞后时间均有所缩短,分别缩短了9.8%和18.7%。

关键词：电磁阀喷油器动态响应特性多目标粒子群优化算法响应面模型

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基于二阶响应面模型和IPSO算法的注塑质量监测

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塑料 2023年第4期52卷 116-120,147页

作者：丁文杰范希营郭永环王常晶王德炤江苏师范大学机电工程学院江苏徐州221116

温控显示器的外壳具有复杂的内部结构,在注塑成型过程中易产生体积收缩与翘曲变形,影响成型质量。基于该问题,提出了运用二阶响应面模型(RSM)与改进粒子群算法(IPSO)实现多目标优化。基于响应面试验设计与CAE模拟仿真得到试验样本,然后... 详细信息

温控显示器的外壳具有复杂的内部结构,在注塑成型过程中易产生体积收缩与翘曲变形,影响成型质量。基于该问题,提出了运用二阶响应面模型(RSM)与改进粒子群算法(IPSO)实现多目标优化。基于响应面试验设计与CAE模拟仿真得到试验样本,然后,采用Design-Expert软件构建试验因素与质量目标之间的二阶响应面预测模型。运用改进粒子群算法对模型进行迭代寻优,得到最佳工艺参数,并在Moldflow软件中进行模拟验证。结果表明,优化后的翘曲变形量为0.2746 mm,体积收缩率为5.623%,与未优化前相比,分别降低了34.84%和9.95%,优化效果显著,这表明,采用二阶响应面模型与改进粒子群算法相结合的寻优方法能够对注塑成型过程进行有效监测。

关键词：注塑成型响应面模型改进粒子群算法多目标优化 CAE模拟

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基于振动频率的响应面模型修正稳健估计法

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公路交通科技 2022年第2期39卷 77-84页

作者：王晓光党李涛马明中交第一公路勘察设计研究院有限公司陕西西安710075 长安大学公路学院陕西西安710064

合理的结构有限元模型是进行结构评估的重要基础。为解决基于响应面法的有限元模型修正存在的多项式阶次选取规则不明和修正结果容易受优化目标质量影响的问题,以某斜拉桥为例,采用基于响应面的有限元模型修正方法,分析了多项式阶次与... 详细信息

合理的结构有限元模型是进行结构评估的重要基础。为解决基于响应面法的有限元模型修正存在的多项式阶次选取规则不明和修正结果容易受优化目标质量影响的问题,以某斜拉桥为例,采用基于响应面的有限元模型修正方法,分析了多项式阶次与响应面精度、计算量之间的关系。将稳健估计法引入响应面优化求解过程,提高了基于响应面的模型修正的可靠性。分析了二阶多项式、三阶多项式和四阶多项式3种响应面模型,对比了3种响应面模型的响应面精度和计算量,对比了在优化目标与有限元指标差波动较大和较小2种工况下传统求解方法和稳健估计法的优化结果。结果表明:提高响应面模型的多项式阶次并不一定能提高响应面模型的精度,但随着多项式阶次的增加,响应面模型需要求解的未知参量急剧增加,增加了计算成本;在目标频率指标差波动较小的情况下,稳健估计求解法得到与传统最小二乘法相同的计算结果,当目标频率波动较大时,相较于最小二乘法,稳健估计法不会将指标差波动较大阶次的修正结果的误差传递到其他阶,最大条件地保证了修正结果的稳定性。

关键词：桥梁工程模型修正稳健估计法结构评估响应面模型优化求解

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基于响应面模型的汽车气动特性优化

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汽车技术 2023年第9期 55-62页

作者：查银龙张扬刘学龙刘海王刚河北工业大学天津300401 中汽研(天津)汽车工程研究院有限公司天津300300

为综合改善某车型气动力系数,提出一种外形优化设计方案。首先采用Realizablek-ε湍流模型对汽车无侧风工况进行数值模拟,并结合风洞试验验证了仿真模型的可靠性。在此基础上,研究不同侧风角对汽车气动特性的影响,并以横摆角12°时... 详细信息

为综合改善某车型气动力系数,提出一种外形优化设计方案。首先采用Realizablek-ε湍流模型对汽车无侧风工况进行数值模拟,并结合风洞试验验证了仿真模型的可靠性。在此基础上,研究不同侧风角对汽车气动特性的影响,并以横摆角12°时的气动力系数为优化参考基准,通过均匀拉丁超立方抽取样本进行流场计算,应用响应面模型近似汽车造型参数与气动力系数的对应关系,基于遗传算法得到Pareto前沿解。最终确定了4种优化方案,最大分别使阻力系数降低2.6%、侧力系数降低6.54%、升力系数趋于负值,有效改善了汽车的气动特性。

关键词：气动特性风洞试验响应面模型遗传算法

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基于响应面模型法的地下综合管廊结构优化方法研究

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云南大学学报（自然科学版） 2022年第4期44卷 791-799页

作者：冯宇韬李维滨东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室江苏南京210096 东南大学土木工程学院江苏南京210096

地下综合管廊是城市地下空间开发的重要方式,为了对地下综合管廊的结构进行优化设计,提出了一种基于响应面模型(Response Surface Model, RSM)的结构优化设计方法.基于有限元模型分析结果,选取适当的结构力学响应作为控制参数.采用拉丁... 详细信息

地下综合管廊是城市地下空间开发的重要方式,为了对地下综合管廊的结构进行优化设计,提出了一种基于响应面模型(Response Surface Model, RSM)的结构优化设计方法.基于有限元模型分析结果,选取适当的结构力学响应作为控制参数.采用拉丁超立方采样(Latin Hypercube Sampling,LHS)和优化拉丁超立方采样(Optimized Latin Hypercube Sampling,OLHS)方法,建立设计参数与结构力学响应之间的响应面模型,并评估了不同采样方法建立的响应面模型的精度.结果表明,采用最小样本点数量4倍的OLHS建立响应面模型能兼顾建模效率与准确性.基于响应面模型建立了考虑配筋等多种条件约束的优化模型,采用非线性规划和遗传算法对优化模型进行了求解,结果表明求解方法不影响优化结果,模型鲁棒性好.优化后结构造价成本下降27.58%,控制截面弯矩分别下降45.10%、45.72%、24.40%.采用有限元方法对优化后结构进行了分析,其二维响应面模型与有限元分析的误差小于14%,采用二维响应面模型替代有限元分析过程是合理有效的.

关键词：综合管廊响应面模型拉丁超立方结构优化

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基于响应面模型的轴流泵粒子群算法优化设计研究

基于响应面模型的轴流泵粒子群算法优化设计研究

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作者：胡炳彤兰州理工大学

学位级别：硕士

轴流泵因其结构简单、流量大、适用范围广、能效高等特点被广泛应用于工业与农业生产当中,比如电站的冷却水系统、城市给排水、灌溉提水等。然而,在长期运行过程中,轴流泵效率不高,能耗较大,振动噪音等问题直接影响到泵站的经济性及设... 详细信息

轴流泵因其结构简单、流量大、适用范围广、能效高等特点被广泛应用于工业与农业生产当中,比如电站的冷却水系统、城市给排水、灌溉提水等。然而,在长期运行过程中,轴流泵效率不高,能耗较大,振动噪音等问题直接影响到泵站的经济性及设备可靠性。因此,寻求一种能快速提高轴流泵水力性能以及拓宽高效区运行范围的优化方法是一项具有工程实用价值的工作。本文以一台比转速为1296的ZL-125型的高比转速轴流泵作为研究对象,将其设计流量工况点的效率作为优化目标,结合响应面模型和粒子群算法,提供一种全新的轴流泵优化设计方法。以下为本文主要研究工作: （1）总结了前人对轴流泵优化设计的研究成果,并分析智能优化方法应用于轴流泵优化设计的可行性,说明与本文研究相关的计算流体力学理论基础以及湍流模型的选择。根据ZL-125型轴流泵的初始设计参数和二维水力图,采用三维造型软件Creo8.0对叶轮、导叶水体三维建模。采用ICEM进行了网格划分,并根据网格无关性验证结果选择合适的网格数量。通过数值计算与实验结果对比分析,最大误差均在5%以内,满足了数值模拟计算要求与工程应用精度。（2）探究了轮毂比dh/D、叶片最大拱度位置、叶栅稠密度l/t、叶轮叶片进口冲角Δβ以及叶轮出口修正系数ξ五种不同几何参数变化对轴流泵水力性能的影响。研究结果表明:设计流量（2061.72m3/h）工况下随着轮毂比的减小,叶轮过流面积增大,轴流泵水力效率提升很有限;在小流量（1736.86m3/h）工况下,叶片最大拱度位置处在翼型头部会取得最优效果;在大流量（2474.06m3/h）工况下,将最大拱度位置向翼型尾部偏移,大流量区域水力效率越高;但针对设计流量（2061.72m3/h）工况而言,叶轮叶片最大拱度位置处于0.5L时有较好的水力性能;在设计流量（2061.72m3/h）工况下,叶轮叶片进口冲角Δβ取（-1.2°～0.8°）时,存在效率最高点,使得轴流泵在原设计基础上效率提升了0.73%,此时叶轮入流角度达到最佳;叶轮叶片出口角修正系数（ξ=1.2）在设计流量（2061.72m3/h）工况下水力效率达到最大值,使得轴流泵在原设计基础上效率提升了1.23%,优化了叶轮出口速度环量分布,有效提升了轴流泵的水力性能;在设计流量（2061.72m3/h）工况下,随着叶轮叶栅稠密度l/t的增加水力效率出现先增大后减小的趋势,这是因为过分增加叶栅稠密度l/t,这就相应地增加了叶轮流道长度进而导致流动阻力增大,因此产生了较大的水力损失,从而导致轴流泵水力性能下降。故当叶栅稠密度l/t=0.66时水力效率有最大值82.59%,提升了0.53个百分点。（3）探究了导叶叶片进口冲角Δα、导叶叶片出口角α4、导叶叶片数Z以及叶轮与导叶间轴向间距S四种不同几何参数变化对轴流泵水力性能的影响。研究结果表明:在设计流量（2061.72m3/h）工况下,导叶进口冲角Δα取（-10°～-2°）时,水力效率最大为83.49%,提升了1.34个百分点;在设计流量（2061.72m3/h）工况下,减小导叶出口角α4有利于轴流泵水力性能的提升。因此考虑到该轴流泵运行时能在高效区范围,故导叶出口角α4取80°最优,此时水力效率达到了83.07%,提升了1.12个百分点;导叶叶片数Z在不同流量工况下的变化对轴流泵的水力性能有显著影响。当导叶叶片数Z增加时,导叶体流道变窄,增强了对流体的约束能力,因此导叶能够更有效地回收剩余速度环量,消旋作用明显,进而提升了轴流泵水力性能,在设计流量（2061.72m3/h）工况下导叶叶片数Z=9时水力效率相较于原模型提高了0.87%;设计流量（2061.72m3/h）工况下随着叶轮与导叶轴向间距S的增加使得轴流泵的水力效率出现了先增大后减小的趋势,因此选择轴向间距S增大10mm,此时水力效率达到83.11%,相较于原模型提升1.17个百分点。（4）选取部分原始模型叶轮、导叶的几何参数进行性能影响的显著性分析,通过Plackett-Burman筛选试验最终确定叶轮进口冲角Δβ、叶轮出口修正系数ξ、导叶进口冲角Δα、轴向间距S为对设计流量点效率影响显著的因素。结合单因素影响结果以及前人研究成果确定显著因素的水平取值范围,采用响应面方法中Box-Behnken试验设计,建立起了优化变量和水力效率之间的的多元回归预测模型,并对其进行了误差分析。（5）将建立起的水力性能性能预测模型作为改进粒子群算法的适应度评价函数,在给定优化变量范围内进行极值寻优,获得最优效率及对应的最佳参数组合。选取效率最优参数组合进行外特性和内流场的研究,数值模拟结果表明优化后除小流量工况效率略有下降之外,其余工况下的水力性能较原设计模型均得到提升。其中最优效率解为85.34%,最优参数组合Δβ=1.2°,ξ=

关键词：轴流泵优化设计数值模拟响应面模型粒子群算法

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基于神经网络响应面模型的邮轮桁架结构优化分析

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江苏科技大学学报(自然科学版) 2025年第2期39卷 27-32页

作者：葛珅玮许鹏鹏宋科委曾骥贾君瑞江苏航运职业技术学院船舶与海洋工程学院南通226100 上海海事大学商船学院上海201306 上海海事大学海洋科学与工程学院上海201306

邮轮的桁架结构响应需要有限元计算,但传统的优化方法效率较低甚至无法使用,为此提出了一种利用神经网络响应面的结构优化方法.针对遗传算法的早熟问题,进行了各种改进,验证了改进遗传算法的良好性能;通过正交试验设计结构计算样本点,... 详细信息

邮轮的桁架结构响应需要有限元计算,但传统的优化方法效率较低甚至无法使用,为此提出了一种利用神经网络响应面的结构优化方法.针对遗传算法的早熟问题,进行了各种改进,验证了改进遗传算法的良好性能;通过正交试验设计结构计算样本点,利用改进BP(back propagation)算法构建了神经网络响应面模型,结合改进遗传算法,形成了优化算法;以经典十杆桁架为例,建立了以质量为目标函数、应力为约束条件的优化数学模型,利用该算法完成了对结构的优化设计.计算结果比文献最优值降低了近1%,表明了该方法的优良性能,为邮轮桁架结构的优化设计提供了一种思路与参考.

关键词：神经网络响应面模型遗传算法正交试验桁架结构优化

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