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以某气垫船推进装置为研究对象,以提高其推进效率为目标,开展推进装置气动力理论优化设计与风洞试验验证工作。首先,基于B样条参数化方法,对推进装置的导管外形进行参数化建模,获得B样条控制参数,并将其定义为优化设计变量;其次,基于试验设计方法 DOE、B样条参数化方法和数值仿真方法,开展导管气动力优化设计,形成理论优化方案。最后,设计制作缩尺模型,开展风洞试验,进一步验证理论优化方案的可信度。研究表明:导管外形对其自身以及整个推进装置的气动性能影响明显;通过精细设计导管外形,可以获得更高的推进效率;优化导管外形之后,气垫船推进装置的推进效率明显提升,其中额定功率下的总推力可提高约3%。 相似文献
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首尾鳍作为小水线面双体船(small water-plane-area twin hull,SWATH)的重要组成部分,对其运动性能有着较大影响,是SWATH船型设计的关键技术之一.本文将SBD(simulation based design)技术引入小水线面双体船首尾鳍的优化设计中.以经济航速和设计航速总阻力为目标函数,首尾鳍面积、主翼攻角和襟翼攻角等参数为设计变量,以航行姿态作为约束条件,开展6000吨级小水线面双体船首尾鳍优化设计.结果表明,最优设计方案较原方案在经济航速点总阻力减小约10%,运动姿态也得到较大改善.该设计方法在满足约束条件下以性能最优为目标来驱动设计,为船舶附体的优化设计提供了一种全新的途径. 相似文献
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摆线针轮行星减速器的稳健优化设计 总被引:2,自引:0,他引:2
将目标函数及约束条件的灵敏度最小作为附加目标函数引入摆线针轮行星减速器的优化设计模型中,通过实例计算表明该方法能够保证最优点的可行稳健性,达到稳健优化设计的要求. 相似文献
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将目标函数及约束条件的灵敏度最小作为附加目标函数引入摆线针轮行星减速器的优化设计模型中,通过实例计算表明该方法能够保证最优点的可行稳健性,达到稳健优化设计的要求。 相似文献
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《舰船科学技术》2021,43(1)
舰船数据采集装置的设计需兼顾装置总体质量、装置散热性能、装置结构变形及装置结构强度等多种要求,是一个典型的多目标优化设计问题。本文采用基于精英策略实数编码、带跳变算子的非支配排序多目标遗传算法(RNSGA-II-SBJG算法),开展考虑上述要求的数据采集装置总体优化设计;考虑数据采集装置工作过程中热-结构耦合效应,建立多场耦合分析模型,基于响应面方法构建代理模型,引入灰色关联度分析方法计算Pareto解集与理想解的关联度,对优化解集进行评价排序。应用上述方法对某数据采集装置进行优化设计,数值结果表明,径向基函数拟合精度高、Pareto解集分散良好,基于灰色关联度分析的优化解评价方法能够有效、合理地选取优化设计方案。 相似文献
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豪华邮轮大型剧场内通常要求设置尽量少的支柱形成尽可能大的支撑空间,存在优化需求。目前的支柱布局多依赖工程师的设计经验实现,缺少数学优化方法的支撑。对此,建立一套基于变密度拓扑优化法的支柱布局优化方法,利用单元相对密度确定设计域内各支柱的“重要性”,通过简化算例验证该方法的可行性。针对目标邮轮大型剧场,采用建立的支柱布局优化方法获得初步的支柱优化方案。经结构动响应校核和二次设计修正,获得工程化的支柱布局优化设计方案。通过对比新、旧方案的多项响应发现,优化设计效果较好,表明该方法在实船优化设计中有效且可靠,可供豪华邮轮大型剧场内的支柱布局优化设计参考。 相似文献
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《中国造船》2018,(4)
在确定舰船平台装载容量和主要作战性能指标的前提下,针对由于舰载资源扩展的约束性、多维度多任务执行的并发性而导致的舰船综合作战能力最大化与空间、排水量、能量及信息等资源稀缺性之间的矛盾,打破以往基于功能堆砌的集成方式,提出基于任务驱动的集成方式,形成创新集成优化设计方法,用于指导总体设计方案优化,从而实现舰船功能系统的冗余优化和减员增效目标。论文提出了舰船集成优化设计流程;建立了集成优化效果的多目标综合评价模型;然后针对作战航行任务完成了详细的集成优化实施方案和计算过程。案例应用结果表明:采用论文提出的方法生成优化方案,与原方案相比,人员编制缩减27.3%,集成优化效果提升15.1%。该方法具备良好的工程适用性,可为优化装舰系统规模、提高系统运行效率、减少人员编制以及降低全寿期费用等提供普遍适用的解决方案。 相似文献
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在软土地基上如何优化水闸整体结构方面,本文以某水闸为具体工程实例,依据实际土质的参数,利用有限元分析软件建立起数学模型,进行优化设计。在该数学模型中,将闸室以及基础结构的几何参数作为设计变量;将水闸的最小造价作为目标函数,将闸室结构的抗滑稳定性、基底应力、地基承载能力、桩基和闸室的结构强度,以及桩顶水平位移和闸室沉降作为约束条件。利用ANSYS有限元分析软件中的优化设计模块,对水闸结构进行优化设计,在进行数值计算后,对其结果进行分析,得出水闸整体结构设计和闸室结构设计的优化方案。通过分析,经过优化设计后,水闸总造价减少2.6%。当桩顶水平位移达到极限值时,优化效果更加明显。 相似文献
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论文对导弹舵系统的加速寿命试验方案进行了优化设计.优化设计过程以舵系统在贮存应力水平下,p阶分位寿命渐近方差最小作为优化设计的准则,以舵系统中位寿命渐近方差作为舵系统加速寿命试验方案优化目标函数.通过寻优计算,得到了导弹舵系统在温度和湿度两个试验应力作用,应力水平组合数为4和5时,其温度和湿度的应力水平、样本分配比例vi、每组试验截尾时间τi的最优值,并利用方差因子相对百分比确定了此时的合理测试次数为6.对优化方案进行的敏感性分析表明,优化试验方案对导弹舵系统的加速模型参数具有较好的鲁棒性. 相似文献
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[目的]旨在通过构形优化设计提高电子设备的热管理技术水平。[方法]在约束肋片体积占比和相对位置的条件下,建立微通道复合热沉的三维流动和传热数值模型,以热沉固体区域温度梯度均匀性因子最小化为目标,分别采用穷举法和遗传算法对肋片高宽比h/w及肋片间距ε进行构形优化设计。[结果]结果显示,采用穷举法和遗传算法均能得到热沉固体区域温度梯度均匀性因子的最小值以及对应的最优构形,且温度梯度均匀性相比无肋微通道热沉,最高可提高13.30%;采用穷举法和10种配置遗传算法方案所得目标函数最小值之间的误差最大不超过0.92%。[结论]所做研究可为电子设备散热器的研发提供新的优化设计结果。 相似文献
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为促进螺旋桨高效优化设计,结合基于NFFD技术、多输出高斯近似模型以及NSGA-Ⅱ多目标优化算法,构建一套包括螺旋桨变形重构—水动力性能快速预测—多目标优化的螺旋桨高效自动优化方法。首先,基于NFFD技术、以螺旋桨的几何参数为设计变量,实现螺旋桨三维模型的变形与重构;采用有限元数值仿真得出样本螺旋桨的水动力性能,并基于多输出高斯近似理论建立螺旋桨几何参数和水动力性能之间的近似模型。最后,结合高斯近似模型和NSGA-Ⅱ算法对KP505桨进行了多目标优化设计,验证方法应用于螺旋桨优化设计的可行性。结果表明,该方法实现了对KP505桨扭矩系数降低3.3%、效率提高2.6%的多目标优化,验证了该方法应用于螺旋桨优化设计的可行性。 相似文献