船厂门机变幅系统的优化设计

门机在修造船厂应用十分广泛,本文以D2545型门机为研究对象,从影响整机使用性能和成本的变幅系统入手,分别计算和比较水平性、不平衡力矩、臂架结构和变幅机构功率这几个关键技术参数,说明优化方案对成本和使用性能的影响。     

模糊集合论在四连杆变幅机构平衡重系统优化设计中的应用

将模糊数学应用到门座起重机四杆变幅机构平衡重系统多目标优化设计中，以模糊集合论为工具，通过对一组非劣解地寻求最靠近理想目标值最终解的算法进行实例设计计算，其结果令人满意。这个算法为模糊数学和机械系统的最优化设计相结合提供了新的途径。     

船用装卸固定吊机起升绞车多功能设计

提供一种刚性变幅单臂架船用吊机及利用起升绞车收放刚性变幅单臂架船用吊机的方法,采用此方法,船用单臂架固定吊能够利用刚性变幅单臂架船用吊机自身的起升绞车完成对臂架的收放,不需要采用专用的起吊设备,该方法可以实现柔性变幅船用吊机的船体稳定性,降低刚性变幅固定吊机臂架和平衡梁拆卸操作复杂程度。     

载人潜器非耐压结构多目标优化设计

基于近似模型技术和多目标优化理论开展框架结构优化设计。针对传统优化方法不能实现自动计算和连续优化的问题,采用APDL参数化语言实现了框架结构的参数化建模,并将Ansys与ISIGHT集成搭建了框架结构的优化设计流程。基于试验设计,根据灵敏度分析完成了框架结构设计变量的筛选,通过近似模型的精度分析构建了框架结构响应面近似模型。采用响应面近似模型进行数值计算,使用智能优化算法完成框架结构单目标和多目标优化设计,并将结果与有限元计算值对比,验证基于近似模型优化的准确性。     

载人潜器非耐压结构多目标优化设计

基于近似模型技术和多目标优化理论开展框架结构优化设计。针对传统优化方法不能实现自动计算和连续优化的问题,采用APDL参数化语言实现了框架结构的参数化建模,并将Ansys与ISIGHT集成搭建了框架结构的优化设计流程。基于试验设计,根据灵敏度分析完成了框架结构设计变量的筛选,通过近似模型的精度分析构建了框架结构响应面近似模型。采用响应面近似模型进行数值计算,使用智能优化算法完成框架结构单目标和多目标优化设计,并将结果与有限元计算值对比,验证基于近似模型优化的准确性。     

基于遗传算法随车起重机折叠臂架铰点位置优化

以中型随车起重机折叠臂架结构为研究对象,为了降低此结构中液压缸最大受力和液压油波动对整机性能的影响,依据工作装置的工作原理,建立铰点优化数学模型,以液压缸受力最小为优化目标,各个铰点间长度为设计变量,在MATLAB中采用遗传算法对折叠臂架铰点位置进行优化设计,从优化结果可以看出,液压缸最大受力值明显减小,同时在整个工作过程中受力曲线较优化前曲线趋势明显变缓,液压油波动情况减弱,对液压缸安全性、稳定性具有重要意义。     

云模型的舰船维修成本建模与预测

通过对舰船维修成本的准确建模和预测,降低维修成本,提高舰船维修质量,保证舰船良好工况,提出一种基于K均值指标聚类划分和粒子群优化的云模型下舰船维修成本建模和预测方法。以舰船维修的材料开销、人工开销、舰船寿命周期折损以及配件成本等参数为约束指标,采用K均值聚类算法进行维修成本指标系数聚类划分,将成本最优问题转化为聚类中心最短问题,并以此为优化目标函数,采用粒子寻优算法进行最优解求解,通过线性插值方法进行拟合计算避免解向量陷入局部最优,实现云模型的舰船维修成本预测。仿真结果表明,采用该方法进行舰船维修成本预测的准确性较高,维修效率和质量得到提高。     

海洋平台支援船的多学科协同优化设计

引入多学科设计优化理论解决海洋平台支援船的优化设计问题。针对海洋平台支援船优化设计存在的多目标、多约束特点,建立了海洋平台支援船的多学科优化设计模型,并采用协同优化算法,完成了优化模型的求解。优化结果证明了协同优化算法解决海洋平台支援船的优化设计优化问题的有效性,为解决更为复杂工程系统的设计优化问题奠定了基础。     

船用电动甲板吊机臂架结构有限元分析

对某型船用电动甲板吊机臂架工况和受载进行分析,采用有限元软件建立臂架有限元简化模型,确定载荷和边界条件的施加方法,并进行仿真分析,提取有限元分析结果,以此与理论计算相互验证,并给船用电动甲板吊机臂架优化设计提供一种更为直观的分析方法。     

基于MOGA的船舶推进轴系校中优化方法

根据轴系实际情况,综合考虑轴系校中需优化的技术指标（优化目标）,并结合相应的约束条件及参变量,建立多目标优化模型。针对轴系校中优化的特点,采用多目标遗传算法（MOGA）对轴系校中优化模型进行求解计算,快速且精确地得到最优轴系校中状态。该方法可提高船舶推进轴系校中质量和优化效率,为轴系校中优化设计提供理论指导。     

基于ADAMS的门机组合臂架结构的动力学分析及仿真

结合门机组合臂架结构在货物起升及变幅运动过程中的柔度的影响,采用ADAMS和ANSYS软件相结合的方法将臂架作为柔性体构建动力学模型,进行动力学分析计算与仿真,为臂架系统设计提供了一种实用的动力学分析手段.     

基于SQP优化算法的滑行艇结构设计

针对滑行艇艇体结构开展优化设计研究。根据其结构特点，建立艇体结构的优化模型，运用序列二次规划（SQP）算法对该优化模型进行计算。详细介绍了运用MATLAB编程实现该优化计算的步骤；利用该优化算法对滑行艇艇体的部分结构进行优化计算；并与规范计算结果比较。结果表明：艇体结构材料的利用率提高，有效降低了艇体重量。最后运用有限元分析法对优化后的艇体结构进行了单元应力校核，确保艇体结构满足要求。表明SQP算法对滑行艇艇体结构优化有效，具有一定的工程参考价值。     

TTZ45型集装箱正面吊运机称重算法的研究

集装箱正面吊运机力矩限制器通常采用变幅油缸取力方式,使用两个油力传感器分别测得上下油缸的油压,得到压力差值,然后结合吊运机的其他结构参数,算得吊重重量。影响称重精度的因素除系统硬件采样变换等环节的误差外,还有系统软件中的理论计算公式与实际情况的差异,主要来自臂架重心的不确定性和臂架结构变形的复杂性。为了减小误差,提高称重精度,必须对集装箱正面吊运机的称重算法进行优化。     

基于响应面的可变复杂度方法在桁架式Spar平台方案设计中的应用

多学科设计优化在实际应用中,几乎都采用了可变复杂度方法(variable-complexity method,VCM)来平衡计算成本和计算精度.然而,VCM通常需要计算大量的初始样本点以保证精度.为降低VCM对初始样本点的依赖,文中提出了一种基于响应面更新的可变复杂度方法.以桁架式Spar平台的多学科设计优化为例,首先根据试验设计选取样本点,采用数值方法计算平台的各项性能,建立了响应面模型;应用协同优化算法求解,并通过响应面的不断更新提高精度,在此基础上应用可变复杂度方法校正响应面分析结果.计算结果表明:基于响应面更新的可变复杂度方法可在较少初始样本点情况下,获得较高精度的计算结果.     

浮筏隔振系统隔振性能优化设计研究

建立了板式浮筏隔振系统有限元模型,用有限元直接法计算了隔振系统对动力学激励的加速度响应,以中间筏架各局部厚度为设计变量,以中间筏架重量为约束,以减小弹性基础振动、增加振动隔离为目标建立了优化数学模型,用可行方向法实现了隔振系统的优化设计。实例结果表明,隔振系统的优化设计可在筏架重量不增加、通过重新分布筏架的重量就可以减小基础的振动,增加浮筏系统的隔振性能;优化后基础的振动显著降低,极大地提高了隔振系统的隔振性能。     

燃气弹射内弹道流场数值研究

利用Fluent软件对某燃气弹射过程进行三维流场数值建模,采用标准的k-ε湍流模型、Simple算法及动网格方法对弹射过程进行仿真计算,并依据计算结果分析弹射过程中的内弹道流场及武器受力特性。提出一种用于降低武器尾部冲击及使推力稳定的优化设计方案,并结合试验对优化方案进行验证,结果表明了优化方案的有效性及CFD计算方法的可靠性。研究成果对于发射装置的优化设计及实现武器安全稳定发射具有一定的指导作用。     

舰船推进轴系校中的多目标优化计算方法

推进轴系校中的质量对于确保推进系统长期安全可靠的运转极为重要,也是保证舰船正常航行的关键因素,因此研究合理的校中计算方法以及确定最优的轴系校中方案是推进系统研究的重要内容之一。在建立舰船推进轴系校中多目标优化模型的基础上,分别定义了模型中的优化设计变量、优化目标函数以及约束条件。以某型舰船的推进轴系为研究对象,进行推进轴系校中的多目标优化计算分析,通过与Kamewa公司的计算结果进行对比,采用多目标优化后的支承变位能够获得更加均衡的轴承负荷分配结果,同时后轴架轴承的负荷也得到了一定程度的降低,达到了更加优化的校中效果,验证了方法的有效性。     

单臂架式起重机常用绳索补偿方案的比较

介绍了绳索补偿型平衡臂架变幅机构的特点,并对四种常用的单臂架式起重机绳索补偿方案进行比较,归纳出各方案所具有的优缺点,以供相关人员参考.选择合适的绳索补偿方案,将直接影响到整机的性能、成本和价格.     

高速电磁执行器的性能优化

针对一种具有强电磁力密度特性的高速电磁执行器开展性能优化研究。建立高速电磁执行器多物理场耦合仿真模型，通过计算得到不同参数对电磁力密度的影响规律，结合量化分析方法筛选得到3个电磁力密度的关键影响因素；采用最优拉丁超立方试验设计方法建立电磁执行器开启过程中的平均电磁力密度及总响应时间的近似模型；基于建立的近似模型构建电磁执行器性能的多目标优化模型，并采用NSGA-Ⅱ算法求解得到Pareto解集，结合最小距离法确定最优解。结果表明：优化后的电磁执行器在开启过程中的平均电磁力密度提升了14.9%，总响应时间减小了26.7%，空间利用率及动态响应特性均得到提升，研究结果可为高速电磁执行器的优化设计提供理论指导。     

船舶管线隔振支座布局优化设计的规范法

国内关于船舶管道隔振支承布局优化设计的标准和方法目前还没有建立,有关优化模型及算法的研究有待开展。借鉴美国ASME B31规范和综合考虑强度、刚度、稳定性、固有频率及振级落差等约束条件,提出了管线系统支座布局优化设计模型及规范设计法。该方法根据ASME B31规范初步确定支座的数量,通过几何优化设计支座的间距。提出迭代优化算法求解这上述问题,获得较优的支座数目与支座间距。通过算例,研究了不同优化目标函数的选择,(如支座造价、管线最大下垂或结构应变能等),对优化结果的影响;证明了有关模型与算法的有效性和实用性。