摆线针轮行星传动的可靠性优化设计

将可靠性设计方法引入优化设计中，用于摆线针轮行星传动的设计，建立了以体积最小为目标的可靠性优化设计概率数学模型，且根据实例进行了分析计算。     

某越野车车架拓扑优化设计

拓扑优化技术能在给定的设计空间内寻求最佳的材料分布。根据某越野车车架的实际尺寸建立其三维拓扑优化设计空间,以车架质量分数为约束条件,车架柔度最小为目标函数,对车架的弯曲工况进行了单工况拓扑优化设计,并针对这一工况选择不同的优化参数进行了多次优化计算,得到了一组相似的拓扑结构,分析并选择合适的拓扑优化参数。应用得到的拓扑优化参数,基于折衷规划的多目标拓扑优化设计方法,针对汽车使用情况选择合适的工况权重因子,对车架进行了3种工况下的多目标拓扑优化设计研究。     

钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑施工控制全过程优化分析

针对运用悬臂浇筑法进行大跨拱桥施工过程中的控制问题,本文采用简单易行的1阶优化计算分析法,结合正装计算分析方法对大跨拱桥施工中控制截面应力进行调整,以寻找有利于拱桥设计线形和施工安全的截面内力。该优化以合拢前后的拱圈截面弯矩最小为目标函数,扣索索力为设计变量,在有限元软件ANSYS的基础上开发出拱桥优化分析模块,并应用于实桥的优化计算分析。结果表明,该方法优化效果明显,可有效改善成桥前后的拱圈内力,是拱桥施工过程中分析的有效工具,具有一定的应用价值。     

基于多学科设计法的汽车双横臂独立悬架优化设计

提出一种基于多学科优化设计的双横臂独立悬架优化设计方法。以某款汽车的双横臂独立悬架为研究对象,构建主销后倾角最小、外倾角和前束角变化量最小的多目标优化函数;集成ISIGHT和ADAMS/CAR软件,并对其进行多学科优化设计。优化结果表明:优化后主销后倾角相应减小2°,外倾角和前束角变化范围均减少0.45°和0.5°。经试验验证,悬架转向轻便性和综合性能得到改善。     

红河高墩连续刚构桥的优化设计

红河大桥为连接某复建公路的特大桥,根据地形条件的特点,桥梁主桥设计为主跨220 m的预应力混凝土连续刚构桥,主梁采用单箱单室变高度截面,三向预应力体系.为使主桥结构的设计更加合理,对主跨单箱单室截面的腹板厚度、预应力钢束的布置形式等进行了优化设计.通过比较分析优化前后结构在施工、运营阶段的力学性能、主梁挠度及动力性能,进而得到优化对施工、运营阶段结构的力学性能、主梁挠度及结构整体动力性能的影响.     

预应力混凝土简支T形梁优化设计

对预应力混凝土T梁进行优化设计，选取合理的截面有效高度及预应力筋截面面积，可以提高梁的承载能力，降低工程造价．文中以现行规范为依据，运用拉格朗日乘子法进行优化分析，提出了预应力混凝土T梁的优化设计方法，并推导了具有实用价值的计算公式．     

非支配排序遗传算法的动压轴承形状多目标优化

为了克服以偏心率为初始参数的轴承优化模型优化结果局限于原始形状的缺点,提出用傅里叶级数表示通用膜厚方程,建立了多目标形状优化设计数学模型.应用基于非支配排序遗传算法,以最小功耗和最小侧漏流速为目标、最小油膜厚度和最小承载力为限制条件,以通用膜厚方程系数为设计变量,进行了轴承形状的多目标优化设计,并用Matlab偏微分方程工具箱求解基于通用膜厚的控制方程.实例分析结果表明:基于通用膜厚方程的多目标优化后的轴承形状不受固有型线的限制;在保证最大承载力的基础上,优化后的非圆轴承与仅以最大承载力为单目标优化的结果相比,最小功耗下降了80.8%,最小侧漏流速比优化前下降了3个数量级,并得出了Pareto最优解集.     

有轨电车燃料电池混合动力多目标匹配优化

有轨电车燃料电池混合动力系统配置对整车动力性能、系统效率及经济效益具有重要影响，但是目前缺乏有效的优化匹配方法. 基于有轨电车沿线动态工况下的牵引功率计算，提出了面向服役周期成本最低的燃料电池有轨电车混合动力系统匹配优化方法. 以混合动力系统整车服役周期成本最低、体积/重量最小为目标函数，以动力性能、直流母线电压、电源输出功率、功率/能量实时平衡、储能系统充放电倍率及其充放电深度和SOC （state of charge） 为约束条件，建立了多目标多约束配置优化模型. 采用多目标优化方法获取Pareto前沿，同时给出了体积/重量可接受、经济性最优的推荐方案确定方法. 仿真结果表明，多目标匹配优化方法配置的有轨电车燃料电池混合动力系统满足了所有设计指标，混合动力系统全寿命周期成本从7 000万元降为1 500万元.      

混凝土斜拉桥索力与预应力耦合优化

在影响矩阵思想基础上,提出基于施工过程的混凝土斜拉桥成桥内力确定方法。该方法耦合优化索力及预应力,以施工拉索初张力和预应力为设计变量,建立其对结构内力的影响矩阵,以施工阶段各控制截面应力及索力满足规范要求且索力均匀为约束条件,选取合适的成桥内力及用索量最小为目标函数,采用多目标方法优化成桥内力。该方法实现了索力与预应力的同步优化,保证了施工安全和成桥结构受力合理。     

矮塔斜拉桥结构设计分析

为配合尧山森林公园打造标志性建筑景观,浮山太和桥采用单塔柱两跨矮塔斜拉桥形式,仅在墩顶负弯矩区段设置变截面,其余截面均采用等梁高形式。通过结构静力、动力计算分析,该桥型在施工阶段及运营阶段的刚度、强度均满足设计规范,桥梁具有良好动力性能,该桥的设计实践可为同类桥梁提供参考。     

利用全局与局部单调性分析的优化设计技术

H.L.Li 和 P.Papalambros 于1984年提出一种在优化设计过程中引入人工智能的设计方法,构造一个产生式系统,用来求优化设计问题的全局最优解或者提高解为全局最优的可能性。本文在其基础上提出了一种利用全局与局部单调性分析的直接优化设计方法,用这一方法可以很容易地去掉更多的多余的子问题,简化问题的求解并进一步增加解为全局最优的可能性。此外,在一般情况下不需要求助于传统的优化技术就能直接求得问题的最优解。本文还给出了两个实际设计算例,显示出本方法的有效性。     

预应力锚索抗滑桩的动态设计

研究分析了预应力锚索抗滑桩的设计原则以及设计计算方法,根据预应力锚索抗滑桩施工特点,提出采用动态设计更加符合实际情况,并指出预应力锚索抗滑桩最优化组合设计以达到设计更加经济、合理.     

预应力锚索抗滑桩的动态设计

研究分析了预应力锚索抗滑桩的设计原则以及设计计算方法,根据预应力锚索抗滑桩施工特点,提出采用动态设计更加符合实际情况,并指出预应力锚索抗滑桩最优化组合设计以达到设计更加经济、合理.     

考虑软弱下卧层及沉降影响的独立基础优化设计

笔者讨论了独立基础在考虑强度和变形条件下的优化设计 .导出了确定独立基础底面尺寸的优化数学模型 ,导出了偏心荷载作用下基础的高度和底面配筋的计算公式 ,求解优化解采用最优化方法的复合形法和罚函数法 .通过基础实例和工程实例的计算表明优化设计可以节省材料和工程量 5 %～ 1 6 % .所以将本文优化方法用于基础设计 ,会产生较大的经济效益 .     

基于HyperWorks的引擎盖安全钩优化设计

某型轿车引擎盖安全钩在性能检测时发现手柄末端横向位移过大,经有限元分析得知该问题是由于安全钩支架的扭转刚度不足导致.在不改变安全钩支架制造材料的前提下,基于HyperWoks的结构优化技术对支架进行改进设计,在支架的扭转刚度得到较大提高的同时,质量减轻了11.4%.     

基于AM的城市公建群出入口规划及优化设计

机动车出入口是进出城市公建群的重要交通节点,也往往是造成进出基地车流交通堵塞和延误的交通瓶颈点,从优化出入口交通设计的角度改善公建群交通是一务切实可行的途径。遵循出入口管理策略的基本原则,对城市公建群的机动车出入口细部进行优化设计,尽可能减少大型公建群对周围道路的交通压力,提高公建群内外行车的通畅水平。     

键图法在铁道车辆垂向振动研究中的应用

本文应用健图法研究铁道车辆的垂向振动问题。建立了客车六自由度振动系统的健图模型;给出了模拟轨道周期性不平顺与单一脉冲型不平顺的健图模型,并以X玩2型行李车(装用209型转向架)为例,进行了动态响应模拟。结果表明:键图模拟车辆垂向动态响应,简便、直观、快捷。文中还进一步探讨了健图法用于车辆悬挂参数优化的可行性,发现健图法的特长对此可以得到更充分地发挥。      

计算机网络优化设计研究

由于计算机技术的进步和通信网的快速发展,已使计算机网络链路容量需求的优势设计成为计算机网络设计中的关键问题,为此,提出了一种计算机网络链路容量设计方法,可求得整体最优解。本优化方法适用于集中式和分布式计算机网络的链路容量优化设计,最后给出了一个设计示例。     

滑模摊铺砼路面配合比优化设计

砼路面配合比优化设计与施工控制的目的,就是为了控制工程质量,避免工程质量事故的出现,降低工程成本和缩短工期。文中结合实例介绍了滑模摊铺砼路面配合比优化设计方法。     

Application of conservative surrogate to reliability based vehicle design for crashworthiness

Surrogate models are commonly used for approximation of large computationally expensive vehicle crash simulation to facilitate rapid design space exploration and optimization. Unfortunately, the optimum design based on surrogates may turn out to be infeasible after running finite element crash simulation due to the surrogate errors. To meet this challenge, conservative strategy of surrogate modeling through compensating fitting errors was used for reliability based design optimization of vehicle structures for crashworthiness and weight reduction. The critical crash responses were constructed by unbiased kriging models, and conservative surrogates were obtained via adding safety margin to estimate the crash responses conservatively. The benefits of using conservative surrogates for reliability based design optimization were investigated in the context of constraint feasibility of the optimum designs through a mathematical example and a case study on vehicle crashworthiness design. The results demonstrate that optimization based on conservative surrogate helps to achieve the feasible optimum design, showing more attractive for reliability based design optimization in engineering applications.