检索结果-内蒙古大学图书馆

计算力学学报 2014年第2期31卷 161-168页

作者：杜义贤陈德方子帆田启华三峡大学机械与材料学院宜昌443002 水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室宜昌443002

针对连续体结构拓扑优化中数值不稳定问题,借鉴控制系统中反馈控制和误差放大器的原理,构建了一种无梯度约束的变量更新规则,以结构应变能密度均匀分布为优化目标,建立了基于元胞自动机的拓扑优化模型,进行了二维连续体结构的拓扑优化设... 详细信息

针对连续体结构拓扑优化中数值不稳定问题,借鉴控制系统中反馈控制和误差放大器的原理,构建了一种无梯度约束的变量更新规则,以结构应变能密度均匀分布为优化目标,建立了基于元胞自动机的拓扑优化模型,进行了二维连续体结构的拓扑优化设计,得到材料在设计域内的最优分布。通过求解三个经典的算例,探讨了不同的误差放大系数对优化结果的影响,试验结果表明,该更新规则能够有效地抑制棋盘格和网格依赖性问题。

关键词：拓扑优化元胞自动机局部控制规则棋盘格网格依赖性

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基于节点密度的自适应EFG法拓扑优化方法研究

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固体力学学报 2014年第2期35卷 160-166页

作者：杜义贤陈德胡金润方子帆田启华三峡大学机械与动力学院宜昌443002 水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室(三峡大学) 宜昌443002

针对无网格法拓扑优化中设计变量庞大、计算效率低的问题,提出了基于节点密度的自适应EFG拓扑优化方法.该方法以节点相对密度为设计变量,建立了以结构柔度最小为优化目标的自适应EFG拓扑优化模型,给出了拓扑优化中自适应节点加密准则、... 详细信息

针对无网格法拓扑优化中设计变量庞大、计算效率低的问题,提出了基于节点密度的自适应EFG拓扑优化方法.该方法以节点相对密度为设计变量,建立了以结构柔度最小为优化目标的自适应EFG拓扑优化模型,给出了拓扑优化中自适应节点加密准则、节点加密方法和新增节点设计变量更新规则.算例结果表明,采用论文提出的自适应EFG拓扑优化方法进行结构拓扑优化时,可以减少结构分析和优化的设计变量数目,提高优化效率.

关键词：拓扑优化无网格伽辽金法自适应节点加密准则节点加密方法设计变量更新规则

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基于形态自相关和时频切片分析的轴承故障诊断方法

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振动与冲击 2014年第4期33卷 11-16页

作者：钟先友赵春华陈保家曾良才武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉430081 三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室宜昌443002

频率切片小波变换(Frequency Slice Wavelet Transform,FSWT)是一种新的时频分析方法,信号中的噪声会降低FSWT分析的频率分辨率。为了提高分析精度,提出了基于形态滤波和时延自相关的时频切片分析方法,并成功应用到轴承故障诊断中。该... 详细信息

频率切片小波变换(Frequency Slice Wavelet Transform,FSWT)是一种新的时频分析方法,信号中的噪声会降低FSWT分析的频率分辨率。为了提高分析精度,提出了基于形态滤波和时延自相关的时频切片分析方法,并成功应用到轴承故障诊断中。该方法首先采用多结构元素差值形态滤波和时延自相关方法对信号进行降噪,采用FSWT分解降噪后的轴承振动信号,然后根据轴承故障特征频率选择时间频率切片区间,进行细化分析来提取故障特征。仿真信号与轴承故障振动信号的分析验证了该方法的有效性。

关键词：频率切片小波变换形态滤波结构元素时延自相关轴承故障诊断

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基于HCA的拓扑优化状态场变量更新技术

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机械设计与研究 2014年第3期30卷 18-21页

作者：田启华向晓波王进学三峡大学机械与材料学院湖北宜昌443002 三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室宜昌443002

针对连续体结构拓扑优化中的网格依赖性和灰度单元问题,基于混合元胞自动机(Hybrid Cellular Automata,HCA)算法,提出了一种改进的状态场变量更新规则,以应变能最小化为优化目标,构建基于固体各向同性微惩罚结构的拓扑优化模型,通过二... 详细信息

针对连续体结构拓扑优化中的网格依赖性和灰度单元问题,基于混合元胞自动机(Hybrid Cellular Automata,HCA)算法,提出了一种改进的状态场变量更新规则,以应变能最小化为优化目标,构建基于固体各向同性微惩罚结构的拓扑优化模型,通过二维经典拓扑优化算例,与已有的状态场变量更新规则的对比分析,验证了本文提出的变量更新规则的有效性和正确性。

关键词：元胞自动机拓扑优化灰度单元网格依赖性场变量更新规则

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改进元胞多目标遗传算法在机床主轴优化中的应用

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组合机床与自动化加工技术 2014年第9期 21-24页

作者：张屹万兴余郑小东余竹玛三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002

针对目前采用多目标元胞遗传算法解决具有整数决策变量和实数决策变量问题时,容易出现因参数设置的盲目性而导致求解失效或效果较差的问题,以机床主轴优化设计问题为研究对象,建立了以总体积最小和挠度最小为设计目标的多目标优化设计... 详细信息

针对目前采用多目标元胞遗传算法解决具有整数决策变量和实数决策变量问题时,容易出现因参数设置的盲目性而导致求解失效或效果较差的问题,以机床主轴优化设计问题为研究对象,建立了以总体积最小和挠度最小为设计目标的多目标优化设计数学模型。在采用多目标元胞遗传算法(MOCell)对问题模型进行求解时,结合问题特点对个体编码和变异算子进行了重新设计,同时阐明了通过正交试验优化遗传参数配置的思想。通过实验仿真,所得Pareto前端分布均匀、覆盖范围较为宽广,说明修改后的算法求解此类问题行之有效。

关键词：正交试验多目标优化设计元胞遗传算法机床主轴

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超声A扫描信号建模及其缺陷识别方法研究

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中国测试 2014年第1期40卷 14-16,32页

作者：李力余新亮张全林水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室(三峡大学) 湖北宜昌443002

针对超声检测中A扫描信号依靠经验评定结构缺陷、识别缺陷类型困难等问题,提出一种A扫描信号建模方法,计算出缺陷A扫描信号。该方法基于超声检测系统建立A扫描信号数学模型,应用多元高斯声束法计算模型中缺陷表面超声波传播质点速度,运... 详细信息

针对超声检测中A扫描信号依靠经验评定结构缺陷、识别缺陷类型困难等问题,提出一种A扫描信号建模方法,计算出缺陷A扫描信号。该方法基于超声检测系统建立A扫描信号数学模型,应用多元高斯声束法计算模型中缺陷表面超声波传播质点速度,运用基尔霍夫近似理论描述模型中缺陷散射振幅,从而获得缺陷超声A扫描信号。应用CSII-1/20标准试块平底孔(缺陷)超声A扫描表明:该方法计算获得试块平底孔5#(缺陷)A扫描信号与试验测量结果在缺陷位置和幅度基本吻合,是识别结构孔洞类缺陷的一种有效方法。

关键词：超声检测 A扫描信号建模缺陷识别

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基于Isight和Ansys软件的船闸人字门结构优化设计

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水电能源科学 2014年第12期32卷 151-153,74页

作者：田启华汤伟毕李梅三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002 水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002

针对目前船闸人字门自重很大而引起闸门顶枢和底枢等关键部件变形磨损等问题,以船闸人字门自重最小为目标函数,以人字门的各面板、腹板厚度和主横梁、背拉杆截面参数为设计变量,以人字门的尺寸参数、最大应力和一阶模态频率为约束条件,... 详细信息

针对目前船闸人字门自重很大而引起闸门顶枢和底枢等关键部件变形磨损等问题,以船闸人字门自重最小为目标函数,以人字门的各面板、腹板厚度和主横梁、背拉杆截面参数为设计变量,以人字门的尺寸参数、最大应力和一阶模态频率为约束条件,根据实际情况建立了船闸人字门结构优化数学模型,基于Isight优化平台和Ansys有限元分析软件对某大型船闸人字门结构进行优化设计。结果表明,优化后的人字门重量较初始设计时减轻了25.3%,既节省了材料成本又保证了船闸人字门的稳定性要求。

关键词：船闸人字门集成优化 Isight Ansys 结构设计

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一种求解作业车间调度问题的异步元胞遗传算法

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组合机床与自动化加工技术 2014年第8期 147-151页

作者：陆曈曈胡方军张屹三峡大学经济与管理学院湖北宜昌443002 三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002

以最快完工时间最少为目标建立了作业车间调度数学模型。将一种异步更新策略引入元胞遗传算法,提出了一种异步元胞遗传算法(acGA)。采用acGA和传统遗传算法求解作业车间调度实例,结果对比表明在求解作业车间调度问题时,acGA与sGA相比搜... 详细信息

以最快完工时间最少为目标建立了作业车间调度数学模型。将一种异步更新策略引入元胞遗传算法,提出了一种异步元胞遗传算法(acGA)。采用acGA和传统遗传算法求解作业车间调度实例,结果对比表明在求解作业车间调度问题时,acGA与sGA相比搜索能力更强,收敛速度更快,算法的稳定性也更好,表明acGA是一种求解JSP问题的有效算法。

关键词：元胞遗传算法异步更新策略邻居结构作业车间调度

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轴承钢磁控溅射TiN涂层工艺参数对其性能的影响

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表面技术 2014年第1期43卷 67-70,89页

作者：熊晓晨燕怒韩晓琪三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002 三峡区域能源装备三峡大学协同创新中心湖北宜昌443002

目的研究磁控溅射工艺参数，包括溅射功率、溅射时间，对TiN涂层轴承铜表面性能的影响。方法采用磁控溅射技术，固定其他工艺参数不变，分别以溅射功率和溅射时间为变量，在轴承钢GCrl5表面镀制TiN膜层，并测定硬度，进行摩擦磨损试验... 详细信息

目的研究磁控溅射工艺参数，包括溅射功率、溅射时间，对TiN涂层轴承铜表面性能的影响。方法采用磁控溅射技术，固定其他工艺参数不变，分别以溅射功率和溅射时间为变量，在轴承钢GCrl5表面镀制TiN膜层，并测定硬度，进行摩擦磨损试验。结果固定溅射功率为200W，随镀膜时间的延长，硬度和耐磨性呈递减趋势，镀膜时间为5～10min时，硬度值达345．23-353．88HV．摩擦磨损量为2．9～3．4mg。固定镀膜时间为30min，随着溅射功率从70w增大至200W，硬度与耐磨性也呈递减趋势，溅射功率为100W时，硬度值可达577．91HV，摩擦磨损量为0．9mg。结论溅射功率的影响占主导地位，且溅射功率不宜偏高。欲提升材料表面硬度和耐磨性能，溅射功率取100W，镀膜时间取30min最为适宜。

关键词：磁控溅射 TiN涂层轴承钢硬度耐磨性

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数控插齿机床身的静动多目标拓扑优化设计

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机械设计 2014年第6期31卷 64-67页

作者：杜义贤严双桥周俊雄田启华三峡大学机械与材料学院湖北宜昌443002 水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002 利元亨精密自动化有限公司广东惠州516000

为了提高数控插齿机床身结构静刚度和动态性能,基于SIMP材料插值方法,采用折衷规划法,建立以刚度最大化和低阶模态频率最大化的多目标拓扑优化模型,对数控插齿机床身进行拓扑优化,得到最佳拓扑形式。根据拓扑形式重构床身模型,并对原结... 详细信息

为了提高数控插齿机床身结构静刚度和动态性能,基于SIMP材料插值方法,采用折衷规划法,建立以刚度最大化和低阶模态频率最大化的多目标拓扑优化模型,对数控插齿机床身进行拓扑优化,得到最佳拓扑形式。根据拓扑形式重构床身模型,并对原结构模型和重构模型进行分析,结果表明,经过拓扑的结构能同时满足数控插齿机床身静刚度和振动低阶频率的要求,为数控插齿机床身结构拓扑优化设计提供一种方案。

关键词：数控插齿机床身静动多目标拓扑优化

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