基于响应面法的汽车车身T型接头优化

提出了一种适用于汽车概念设计阶段的车身T型接头快速优化方法.该方法根据T型接头的结构特点,将其划分为1个本体区域、3个分支区域和3个过渡区域,并建立7个相应的六面体作为各区域的控制体,通过六面体顶点的位置变化来实现各区域结构的尺寸变化.接着提取整车刚度和强度分析工况下接头的边界载荷,并利用拉丁方实验设计方法对接头有限元...     

基于响应面法的桥梁动力学有限元模型修正

针对动力学频率测试中模型的试验值与理论值误差较大的问题,结合大型桥梁缩尺模型试验,采取基于响应面法的有限元模型修正技术,获取了符合结构本真状态的有限元动力修正模型.选取二次多项式作为响应面函数的数学模型,在修正参数的显著性分析和中心复合试验设计基础上,运用最小二乘法对试验设计的样本空间数据进行拟合,以目标达到法为迭代标准,得到了自锚式悬索桥响应面的显示函数关系,并直观地给出典型响应的空间曲面模型.R2和RMSE指标验证结果表明:经修正后各阶频率峰值误差明显降低;除横向二阶频率外,其余各阶频率修正效果理想,基频最小误差仅为0.96％;基于响应面法的有限元动力模型修正准确可靠;经修正后的有限元模型可作为结构再分析的基准模型.     

基于响应面法的转向驱动桥空心半轴轻量化优化设计EI北大核心CSCD

提出了一种基于数值优化与有限元模拟相结合的汽车转向驱动桥空心半轴轻量化设计方法。以半轴各段的壁厚、长度和过渡角为设计变量,半轴质量最小化为优化目标,2阶约束模态频率和半轴花键末端圆角过渡处等效应力为约束条件,建立了半轴轻量优化模型。利用正交试验设计得到10个设计变量和3个水平的数值模拟试验组合。采用最小二乘法建立了响应面近似模型,并利用序列二次规划算法对模型进行了迭代优化。结果表明:轻量化优化后的变径全空心半轴质量比初始设计减少约16.7g,半轴2阶约束模态频率增加约0.6Hz,且半轴花键末端圆角过渡处和最小轴径处的等效应力值均低于半轴材料的抗扭强度。     

基于响应面法的钢-混组合桥面系优化设计

对桥梁结构进行优化设计和可靠性研究时,采用传统的设计方法可能会遇到计算工作量繁重的问题,应用响应面法进行优化设计是有效解决该问题的途径之一。以某大跨悬索桥钢-混组合桥面系为研究对象,结合节段缩尺模型试验研究,以有限元软件Workbench为计算平台,建立相应的参数化有限元模型。以组合桥面系重量最轻为经济目标,最大变形及最大弯曲应力为约束,基于响应面法对其进行多参数优化设计,并对优化结果进行了有限元分析验证。计算结果表明:节段缩尺模型静力试验结果与有限元分析结果吻合较好,建立的有限元模型很好地反映了试验模型实际的受力状态;基于响应面法优化设计后组合桥面系质量减小了3.57%,在满足力学性能要求的同时,减轻了结构自重,降低了工程造价,为钢-混组合桥面系设计提供了良好的概念设计模型。     

某车型悬置支架模态仿真与优化设计

悬置支架作为悬置系统中的重要部件,其模态性能的高低对于整个悬置系统很关键。文章基于Optistruct软件的拓扑优化算法得到一种悬置支架的优化设计,在提高模态性能的同时,实现了结构的轻量化。对悬置支架设计开发的指导,有非常重要的意义。     

基于响应面法的桥面结构可靠度近似计算

结合南城大桥工程背景,在利用大型有限元计算程序对桥面结构进行受力分析的基础上,应用响应面法的理论和方法对桥面结构的可靠度进行近似计算。     

基于形貌优化的某汽车制动盘防尘罩设计

为了避免汽车制动盘防尘罩在使用过程中产生振动噪声甚至失效,基于形貌优化方法,利用有限元仿真分析技术对某汽车制动盘防尘罩的结构进行了设计分析,确定了满足某新汽车制动盘防尘罩开发所需求的最佳形貌结构,为汽车制动盘防尘罩开发提供了理论依据。结果表明,该汽车制动盘防尘罩的第1阶模态频率为118.04Hz,满足大于100Hz的新产品开发所需的要求。     

基于全局响应面法的电动汽车车架多目标优化

对电动汽车车架进行有限元分析,在此基础上选取车架前部、后部、副车架部分的尺寸厚度以及这三个部分的肋板的厚度作为设计变量,运用全局响应面法(Global Response Surface Method,GRSM)以一阶模态频率大于32 Hz作为约束,对车架的扭转刚度、弯曲刚度和总质量进行多目标优化,获取Pareto最优解集,给出优化备选方案和建议。     

基于响应面法的系杆拱桥吊杆初内力优化

为精确优化系杆拱桥的吊杆内力,提出基于响应面法的系杆拱桥吊杆内力优化方法,优化过程包括试验设计、有限元分析、响应面函数拟合和内力优化。以一跨72m系杆拱桥为例,选取各个吊杆初始内力作为自变量,系梁、拱肋的关键截面弯矩以及系梁关键截面位移和结构应变能作为因变量;采用Box-Behnken试验设计方法进行样本点试验设计,采用显式响应面函数拟合结构静力响应值与吊杆内力间复杂的隐式关系。确定目标函数和多约束条件,采用优化软件对多约束条件下的吊杆内力进行优化分析,给出了成桥在多约束条件下的吊杆最优初内力。研究结果表明：该方法可以很好地对系杆拱桥吊杆初内力进行优化,为系杆拱桥的设计和施工控制提供指导。     

基于自适应响应面法的车身前部吸能部件优化

结合新车型开发中的整车碰撞分析,引入自适应响应面法对车身前部吸能结构进行了优化研究.避免了传统响应面法完全依赖于最初选定的试验点,对复杂函数拟合精度较差的问题.通过对前纵梁等主要吸能部件的板厚进行优化,提高了车身的正面抗撞性,为汽车产品开发提供了有价值的参考.     

基于响应面法的沥青路面大修结构优化研究

为了提高沥青路面结构大修的经济性能,以沥青路面大修结构厚度、模量为设计参数,路面结构疲劳损坏的弯沉和最大拉应力作为约束条件,同时引入车辙指标,建立了基于响应面法的路面大修结构全寿命周期费用优化模型。该模型根据Plackett-Burman筛选原理进行实验组合设计,借助二阶响应面模型拟合计算结果,得到在寿命周期下费用最低时的大修结构组合,并检验了响应面的拟合精度。     

响应面法在沥青路面结构优化中的应用

基于Plackett-Burman多因素筛选设计方法确定响应面的待定系数,分析影响路面结构设计指标的关键因素,用最陡爬坡试验逼近关键因素的最大响应区域,应用响应面法以费用最低、弯沉和设计层层底最大拉应力最接近设计值为目标对路面结构各个参数进行优化,得到各路面结构参数的最佳取值。通过该方法与其他路面结构设计方法的特点综合比较,可知,响应面设计方法可在保证结构可靠性前提下实现对费用的优化,并且可操作性较遗传算法和均匀设计法简便。     

基于响应面方法的汽车转向车轮定位参数优化设计

以多体动力学为基础,建立了某车型的整车虚拟样机模型,分析了转向车轮定位参数与转向回正性能具体量化指标之间的定量关系。采用响应面技术建立了两者之间的二阶响应面模型,通过最优化技术对二阶响应面模型进行了优化,并通过具体算例验证了所提方法的有效性。     

基于上限分析与随机响应面法的盾构隧道掌子面可靠度研究

为更全面准确评估孔隙水压力作用下盾构隧道掌子面的稳定性,提出一种基于极限分析原理的双对数螺旋线破坏机构为确定性模型,结合随机响应面原理的可靠度分析方法。该方法以孔隙水压力系数表示地下水引起的孔隙压力变化,通过上限分析得到隧道掌子面的安全系数;运用拉丁超立方技术对安全系数进行抽样,建立基于Hermite多项式展开的近似极限状态方程,在验证响应面有效性的基础上,进一步采用蒙特卡洛模拟法获取隧道掌子面失效概率特征。利用该方法分析了土体参数变异性、地下水位以及支护力对掌子面失效概率的影响,并将其应用于湘江隧道掌子面的可靠性研究中。结果表明：该方法可以有效地评估隧道掌子面的可靠性,并可为隧道掌子面支护力的选取提供理论参考。     

用响应面法分析装配式公路钢桥的结构响应

目前，桥梁结构的设计一般采用确定性分析方法，但往往无法考虑结构存在的不确定性；而响应面法作为一项统计学的综合试验技术，可以近似地通过一个函数表达式建立结构输入与结构响应之间的关系，进行结构响应和结构可靠性的分析。本文应用响应面法并考虑各种不确定因素对装配式公路钢桥的结构响应进行了研究。研究表明，响应面法是考虑不确定因素时装配式公路钢桥结构响应分析的有效方法。     

基于响应面法的汽车转向系统可靠性优化

针对结构参数的不确定性会导致确定性优化结果不可靠的问题,提出一种将可靠性分析与优化技术相结合的转向系统可靠性优化方法。该方法基于响应面方法构建转向系统优化近似模型,以1阶固有频率为约束,总质量为优化目标对转向系统进行可靠性优化。结果表明,采用该方法对汽车转向系统进行优化,减小了系统质量,提高系统的1阶固有频率,避免怠速共振,达到可靠性优化的目的。     

基于FOA-SVR响应面法的斜拉索可靠度分析方法

为更高效、智能地分析斜拉索的可靠度,结合果蝇优化算法(FOA)和支持向量回归(SVR)提出FOA-SVR响应面法,用于拟合斜拉索的隐式非线性功能函数,并提出关联系数以提高算法的寻优能力和智能性,同时提出PQN法以快速求解可靠指标,得到基于FOA-SVR响应面法的斜拉索可靠度分析方法。结合算例将该方法与传统方法进行对比验证,该方法的精度较高,总体运算效率可提升92%。采用该方法对某独塔斜拉桥斜拉索进行可靠度分析,结果表明：该方法在斜拉索可靠度分析中具有良好的适用性,平均运算效率提高90%,同时人工调试量少,对不同斜拉索通用性强,智能化程度高;独塔斜拉桥在汽车荷载右跨满布时,右跨最长索可靠度最低,但右跨其余斜拉索可靠度相较左跨对称斜拉索更高;对于右跨最长索的可靠指标,影响程度较大的随机变量依次为斜拉索的强度、弹性模量和截面面积。