检索结果-内蒙古大学图书馆

大连交通大学学报 2025年第1期46卷 57-64页

作者：季玲李瑜乔巍中车大连机车研究所有限公司辽宁大连116023

为提高横风下高速列车的气动特性和运行安全性,对列车头型进行多目标自动优化设计。以横风下列车的气动阻力、气动升力和气动横向力为优化目标,提取了6组优化设计变量。运用最优拉丁超立方采样法,并利用网格驱动变形技术快速得到计算样... 详细信息

为提高横风下高速列车的气动特性和运行安全性,对列车头型进行多目标自动优化设计。以横风下列车的气动阻力、气动升力和气动横向力为优化目标,提取了6组优化设计变量。运用最优拉丁超立方采样法,并利用网格驱动变形技术快速得到计算样本。通过构造设计变量建立关于优化目标的径向基函数神经网络近似模型,采用遗传算法NSGA-Ⅱ进行多目标优化设计,获得Pareto前沿解集。与初始模型相比,优化后高速列车的气动阻力降低2.12%,气动升力降低7.29%,气动横向力降低3.61%。结果表明,多目标优化设计可显著改善高速列车在横风条件下的气动性能,同时提升其运行的安全性。

关键词：横风效应高速列车空气动力学神经网络近似模型多目标优化

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基于近似模型的复合材料导管支臂结构性能分析

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兵工学报 2022年第6期43卷 1435-1446页

作者：李彬谢新唐文勇陶江平孙宜强张辉上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 上海船舶工艺研究所上海200032

为分析气垫船复合材料导管支臂结构性能并进行高效率结构设计,采用一种带有权重系数变量的组合神经网络近似模型替代结构有限元计算。根据各铺层设计参数对结构性能影响的灵敏度进行分析并分组,建立多个神经网络模型,结合权重系数与各... 详细信息

为分析气垫船复合材料导管支臂结构性能并进行高效率结构设计,采用一种带有权重系数变量的组合神经网络近似模型替代结构有限元计算。根据各铺层设计参数对结构性能影响的灵敏度进行分析并分组,建立多个神经网络模型,结合权重系数与各模型输出得到响应预测值。基于复合材料可设计性,应用优化拉丁超立方试验设计方法从细观和宏观层面分析研究导管支臂性能中材料参数的作用。结果表明:所提复合材料导管支臂结构组合近似模型方法具有较高精度,纤维弹性模量和基体剪切模量对导管支臂结构材料力学性能具有主导作用;在组分材料属性一定情况下,纤维体积分数的增加能够提高结构刚度与稳定性,在不同受力状态下纤维体积分数与各铺层角对结构失效影响有差异,设计时需进行特殊考虑;所提方法可为复合材料导管支臂结构性能分析及支臂结构材料一体化设计提供理论依据。

关键词：气垫船复合材料导管导管支臂神经网络近似模型力学性能

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近似模型在非均匀环肋圆柱耐压壳优化中的应用研究

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船舶力学 2014年第11期18卷 1331-1338页

作者：王建庞永杰程妍雪杨卓懿刘伟哈尔滨工程大学水下智能机器人技术国防科技重点实验室哈尔滨150001

为提高潜水器耐压壳的稳定性和材料的利用率,该文在圆柱耐压壳设计中引入了非均匀肋骨布置方案,采用不等刚度不等间距分布的肋骨形式。在优化过程中,引入了近似模型技术,提出基于近似模型的非均匀环肋圆柱壳结构优化设计方法,通过试验... 详细信息

为提高潜水器耐压壳的稳定性和材料的利用率,该文在圆柱耐压壳设计中引入了非均匀肋骨布置方案,采用不等刚度不等间距分布的肋骨形式。在优化过程中,引入了近似模型技术,提出基于近似模型的非均匀环肋圆柱壳结构优化设计方法,通过试验设计在设计空间内选取样本点,建立近似模型,并以此搭建了近似模型优化策略对环肋圆柱耐压壳进行优化。研究结果表明,对于非均匀环肋圆柱壳采用合理的肋骨布置方案能有效地提高其力学性能及材料利用率;二阶RSM近似模型和RBF近似模型均能合理反映样本空间的样本点,基于近似模型优化方法能以较小的计算量克服优化过程中出现的数值噪声和错误。良好的优化结果表明该优化方法具有广泛的应用前景和空间。

关键词：近似模型非均匀环肋圆柱壳优化设计响应面近似模型神经网络近似模型

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基于CFD的低比转速离心泵叶轮多目标优化设计与实验

基于CFD的低比转速离心泵叶轮多目标优化设计与实验

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作者：陈尧浙江大学

学位级别：硕士

低比转速离心泵普遍综合水力性能较差,而作为核心零部件的叶轮直接决定了离心泵的外特性。为了提高低比转速离心泵的综合水力性能,本文首次采用最新的NSGA-III智能算法结合近似模型、数值模拟等方法对叶轮进行了多目标优化,并根据实验... 详细信息

低比转速离心泵普遍综合水力性能较差,而作为核心零部件的叶轮直接决定了离心泵的外特性。为了提高低比转速离心泵的综合水力性能,本文首次采用最新的NSGA-III智能算法结合近似模型、数值模拟等方法对叶轮进行了多目标优化,并根据实验数据对优化结果进行二次优化,获得了更加优越的综合性能。首先根据水力损失模型和灵敏度分析结果,筛选出叶轮出口宽度、叶片出口直径以及叶片出口安放角这3个参数作为设计变量。通过BP神经网络建立设计变量与离心泵外特性之间的近似模型,最终采用NSGA-III算法进行多目标寻优,完成了首次优化。在首次优化的基础上,依托合作企业的加工平台和国家一级水泵测试中心,进行了开模铸造与外特性实验检测,并分析总结了首次优化的优点与不足。将数值模拟与实验结果进行对比,发现了数值计算中存在的问题,为二次优化做准备。考虑到求解精度和稳定性的问题,在二次优化时首先对数值计算方法进行了修正。在此基础上完成样本库的重建、近似模型的重构、NSGA-III算法二次寻优。此外,对叶轮其余重要结构参数进行优化,并采用调整蜗壳基圆和切割叶轮的方式,修正了效率曲线,提高了综合性能。依据CFD计算结果,最终优化的泵的仿真扬程为51.34m,效率为66.16%,轴功率为21.14k W,汽蚀余量为1.3168m,避免了扬程驼峰的出现,高效区分布更加合理,达到了国家二级标准。

关键词：低比转速离心泵 CFD数值计算神经网络近似模型 NSGA-Ⅲ算法多目标优化外特性实验抗汽蚀性能效率曲线

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基于ISIGHT的轨道板运输车可靠性优化设计

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装备制造技术 2019年第2期 69-73页

作者：王道成中铁四局集团有限公司第八工程局公司安徽合肥230041

轨道板运输车设计多依赖于经验,机身结构有较大的刚度、强度余量。为了保证结构的可靠性,充分发挥材料的承载性能,提出一种基于ISIGHT的轨道板运输车可靠性优化方法。该方法在原始设计时考虑不确定性因素对结构可靠性的影响,并将其集成... 详细信息

轨道板运输车设计多依赖于经验,机身结构有较大的刚度、强度余量。为了保证结构的可靠性,充分发挥材料的承载性能,提出一种基于ISIGHT的轨道板运输车可靠性优化方法。该方法在原始设计时考虑不确定性因素对结构可靠性的影响,并将其集成到多学科优化软件ISIGHT中,构建神经网络近似模型,通过蒙特卡洛模拟技术,对结构进行6sigma质量分析;在质量分析的基础上引进优化模块,最后采用多岛遗传算法对目标函数寻优。结果表明,原始设计的轨道板运输车结构不满足可靠性设计要求;优化后,在满足结构可靠性的条件下,轨道板运输车结构质量减少了1 900.58kg,与优化前质量相比自重降低了13.89%,优化效果显著,对轨道板运输车的结构设计及改进有重要的实际意义。

关键词：轨道板运输车可靠性优化神经网络近似模型

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