大跨钢桥桥面铺装有限元分析合理简化模型

为了提高大跨钢桥桥面铺装有限元分析简化模型的计算精度,运用有限元正交数值模拟试验对模型参数进行了敏感性分析,利用子模型技术和综合评价方法对模型几何尺寸与边界约束条件进行了优化。发现大跨钢桥桥面铺装有限元分析简化模型合理的几何尺寸与边界条件为:纵向为3跨,横向有8个U肋,横隔板高度为1.2m,纵边自由,横边简支,横隔板底固结。对比分析结果表明:该简化模型具有较高的计算精度,横向拉应变误差仅为0.7%,纵向拉应变误差为3.7%。     

ANSYS仿真优化技术在重装备装载调位器滚轴设计中的应用

针对某重装备铁路装载调位器滑动板总成设计上存在的问题,提出了改进设计方案。对其进行结构受力分析,建立其参数化有限元模型,应用有限元分析软件ANSYS对滚轴的位置及尺寸进行了优化计算,使滑动板总成受力更加合理,减轻了调位器的重量。     

某跨海大桥施工承台桩靴的结构分析与优化

采用大型有限元分析软件ANSYS5．7对工程实际问题——某跨海大桥施工承台桩靴结构，进行了有限元建模和计算分析，指出原设计方案会在顶板和底板产生比较大的应力和位移，不能满足工程实际的需要。利用ANSYS自带的优化求解器Design Opt对结构进行了优化，得到优化后的结构尺寸。并为同类结构分析提供了参考。     

摆线针轮行星传动的计算机辅助设计

本文概述了所完成的摆线针轮行星传动的计算机辅助设计理论,内容包括:按已知条件选择机型;按专家经验选择齿形;参数优化与齿形优化;主要零件的几何尺寸计算,准确受力分析、强度验算和应力场有限元分析;计算机绘图;摆线轮齿形测量尺寸的计算,在此基础上已设计出一整套新系列的摆线针轮行星减速机.样机试验证明,新系列产品的承载能力显著高于我国 JB2982-81标准中的同尺寸产品,而且传动效率高,满载温升低.     

钢筋混凝土箱型桥梁断面优化设计研究

本文以实际工程案例为背景,利用有限元软件ANSYS对桥梁进行建模分析,在研究箱梁断面优化时,将研究对象选取为截面尺寸,通过改变截面尺寸的方法分析其对桥梁应力及位移的影响,最终确定最佳优化方案。对比优化前后的应力以及位移结果,确定该种优化方案可行。     

基于CG随机有限元的结构优化设计

在设定材料性能特性、几何尺寸、所受载荷为随机变量的情况下,CG随机有限元被用于结构振动分析。提出了基于随机有限元的结构振动优化设计方法。给出了一个计算实例,对计算结果做了比较,结果表明:本文提出的方法是有效的。     

高速动车组排障器结构轻量化研究

依据某高速动车组排障器的静强度计算结果,利用HyperWorks有限元仿真软件对其结构依次进行拓扑优化和尺寸优化.综合考虑制造工艺、外形美观和型材参数等因素,对优化结果进行修正得到最终方案.结果表明,在满足静强度相关要求的前提下,排障器结构整体减重14.45%,材料利用率显著提高,轻量化设计取得显著效果,为日后排障器结构设计提供参考.     

铝合金型材与空腔声场耦合振动声学优化设计

建立了铝合金型材与声场耦合振动的有限元模性,计算了耦合系统的声压响应;以声场和铝合金型材的结构尺寸参数为设计变量,以铝合金型材重量为约束,以声场内响应声压最小为目标,建立了优化数学模型,用零次优化算法对其进行了优化设计研究.优化设计使声场内最大声压降低了1200Pa,而且结构重量也得到了降低.结果表明,优化设计可有效降低声场内的声压,而且零次优化设计方法不用求解声压对设计变量的灵敏度,减小了计算量.     

基于灵敏度分析的大跨桥梁结构有限元模型优化研究

本文给出了一种基于灵敏度分析的大跨桥梁结构有限元模型优化方法。具体步骤如下：（1）通过竣工资料建立有限元模型;（2）利用成桥试验技术报告确定目标函数与修正参数;（3）采用灵敏度分析方法确定修正参数与目标函数的关系,将结构的有限元模型优化问题转化为数学模型的优化问题;（4）采用线性加权法将多目标优化转化为单目标优化问题,并利用二次规划法进行优化求解;（5）用优化后的结果代入有限元模型计算。采用上述方法对金塘大桥主通航孔桥的结构有限元模型进行优化,结果表明：优化后的计算响应值与实测响应值的误差控制在5%以内,验证了上述方法的实用性。     

深穴滚子接触效应实验方案设计

有限元分析表明深穴结构轴承可以避免或降低圆柱滚子轴承的边界应力集中,为了用材料接触疲劳实验机进行实验验证,必须合理地设计试件结构与尺寸.根据实验机的工作原理以及相关的力学理论,合理建立了深穴结构轴承实验的有限元模型.通过对有限元模型的分析,优化了试件的结构与尺寸,从而合理地确定了实验方案,为实验的顺利进行奠定了理论基础.     

柔性制造环境下AGV车辆规模仿真优化研究

针对柔性制造环境下AGV车辆规模问题,采用仿真优化的方法,以仿真软件Plant Simula-tion为平台建立系统仿真优化模型求解.该模型由估算、仿真、优化三大模块组成,首先估算模块根据系统相关参数计算车辆规模估算解,以确定初始仿真实验输入变量取值范围,然后进行仿真实验,对仿真结果进行方差分析,根据分析结果进行优化算法与仿真实验迭代,最终满足终止条件得到最优解.通过实例,验证了该方法的可行性和有效性.     

以塑代钢的制动储气筒尺寸优化设计

为实现汽车结构件的轻量化设计,将以塑代钢和尺寸优化技术引入到金属制动储气筒设计中。参考QC/T 200-2015,使用OptiStruct对金属储气筒进行强度分析,并评价其结果。根据理论公式对轻质塑料PA66构成的新储气筒部件厚度进行估算,应用尺寸优化方法得到具体的各组件厚度。优化结果表明:新制动储气筒在满足强度标准要求的同时,质量减轻了56.5%。     

基于有限单元法的钢-混凝土组合空腹板的优化设计

为了研究钢-混凝土组合空腹板最优截面几何尺寸,建立了四边简支条件下结构的有限元分析模型、优化参数模型和优化数学模型,通过对已建工程的优化设计分析,在给定条件下使造价减少24．7％,表明该方法优化效果显著,并且效率高,可广泛应用于钢-混凝土组合空腹板截面优化设计工程．通过对不同跨度的组合空腹板进行优化设计,获得在给定条件下的最优截面尺寸和最优网格尺寸．并探讨了长跨比的影响．给出组合窄腹板优化设计的几何尺寸窖议．     

Parallel Distributed Implementation of Truss Optimization on a Local Area Network

A two-level optimization method for the design of complex truss and parallel distributed implementation on a LAN is presented using parallel virtual machine (PVM) for Win 32 as message passing between PCs. The volumes of truss are minimized by decomposing the original optimization problem into a number of bar optimization problems executed concurrently and a coordinate optimization problem, subject to constraints on nodal displacements, and stresses, buckling and crippling of bars, etc. The system sensitivity analysis that derives the partial derivatives of displacements and stresses with respect to areas are also performed in parallel so as to shorten the analysis time. The convergence and the speedup performances as well as parallel computing efficiency of the method are investigated by the optimization examples of a 52-bar planar truss and a 3 126-bar three-diraensional truss. The results show that the ideal speedup is obtained in the cases of 2 PCs for the 3 126-bar space truss optimization, while no speedup is observed for the 52-bar truss. It is concluded that (1) the parallel distributed algorithm proposed is efficient on the PC-based LAN for the coarsegrained large optimization problem; (2) to get a high speedup, the problem granularity should match with the network granularity;and (3) the larger the problem size is, the higher the parallel efficiency is.     

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。     

绿色多式联运随机优化策略

针对速度服从随机分布时绿色多式联运路径特点,探索路径优化策略问题,使用随机优化方法,建立绿色多式联运随机路径优化模型,设计了一种将样本平均近似法和基于优先权的粒子群算法相结合的混合算法求解该模型.结合多式联运实际情况设计数值算例验证模型的有效性,对模型中速度的正态分布与均匀分布和碳排放因子进行较为完整的情景分析,结合实际情况得出当样本规模为600,速度服从均匀分布时,情景3-2运输成本为501.11、碳排放成本为649.07是稳定性较高的理想决策,碳排放因子增为0.8有利于成本的降低.实验结果表明,本文建立的随机优化模型能够较好解决速度服从随机分布时多式联运路径优化问题,为实际多式联运运营提供决策支持.     

基于一阶优化方法的钢-混凝土组合索塔锚固区结构设计

研究了斜拉桥内置式钢锚箱钢-混凝土组合索塔锚固区的结构优化设计。建立以索塔锚固区典型节段的建造成本和水平承栽力为综合目标的多目标优化模型,以索塔混凝土塔壁的厚度、钢锚箱侧板尺寸、塔壁配筋为设计变量,建立设计变量与满足塔壁裂缝宽度、塔内钢筋配筋率、钢锚箱屈服强度要求的状态变量之间的约束关系,采用一阶优化分析方法确定钢-混凝土组合索塔锚固区最优结构尺寸,得到了钢-混凝土组合索塔锚固区设计的最优方案。优化结果显示：针对索塔锚固区的钢锚箱侧板与混凝土塔壁形成的组合结构承受斜拉索水平力的特点,建立以建造成本和水平承载力为综合目标的优化模型是合理的,充分发挥了钢材和混凝土两种不同材料的性能,有效的控制塔壁混凝土裂缝产生。     

Multiobjective particle swarm optimization without the personal best

The personal best is an interesting topic, but little work has focused on whether it is still efficient for multiobjective particle swarm optimization. In dealing with single objective optimization problems, a single global best exists, so the personal best provides optimal diversity to prevent premature convergence. But in multi- objective optimization problems, the diversity provided by the personal best is less optimal, whereas the global archive contains a series of global bests, thus provides optimal diversity. If the algorithm excluding the personal best provides sufficient randomness, the personal best becomes worthless. Therefore we propose no personal best strategy that no longer uses the personal best when the global archive exceeds the population size. Experimental results validate the efficiency of our strategy.     

天然气牵引车车架轻量化研究

建立了某公司生产的天然气牵引车车架有限元模型,通过静动态分析得到了车架的刚度和典型工况下的强度及车架前4阶振动的固有频率和振型。以刚度最大为目标以体积分数为约束,应用基于OptiStruct的拓扑优化技术获得了弯曲、纯扭转和弯扭组合工况的拓扑优化材料分布图。根据拓扑优化结果对该车架进行二次设计,将鞍座前横梁改进为抗扭能力更强的新型横梁并在纵梁内侧前吊耳处加装一对衬板以提高局部刚度。对改进后车架结构进行尺寸优化以确定车架各结构最佳板厚。分析结果表明:最终优化得到的车架综合性能优于原车架,并实现了减重13.82%。     

基于模拟退火-自适应布谷鸟算法的城市公交调度优化研究

为改善城市常规公交运营效率,提出基于模拟退火-自适应布谷鸟算法的公交调度优化模型.通过结合线路实际客流数据反映的客流特征,建立考虑公交公司和乘客双方利益的公交调度优化模型;改进布谷鸟算法固定步长并加入模拟退火算法退火操作,设计模拟退火-自适应布谷鸟算法,改善寻优过程中跳出局部最优解而全局寻优的能力;以福州125路公交线...