JXSC—6A环岛内节流静压轴承有限元计算方法

JXSC—6A内节流静压轴承是成都量具刃具厂贺伟超工程师设计的一种试验轴承。作者曾在天津大学卜炎、李文录副教授指导下参加该轴承性能的有限元数值计算工作。本文简要介绍了这项计算的处理方法。 JXSC—6A内节流静压轴承具有环形油腔和凸台(即“岛”),故称环岛式。这种轴承结构较复杂,在进行有限元数值计算时,必须适当地加以处理,才能减少计算规模及工作量。     

基于多目标的内燃机气门弹簧优化设计分析

综合运用机械优化理论的优化设计方法,通过分析内燃机气门弹簧优化设计的设计变量、目标函数和约束条件,建立起以内燃机气门弹簧的质量、高度及防共振性能为目标函数的多目标优化设计数学模型,对多目标优化设计方法进行了探讨,并给出了设计实例.算例结果表明该方法具有工程实用价值.     

高中数学中的线性规划与化归思想

在高中数学苏教版《必修5》＂不等式＂这一章里我们学习了这个知识点,知道了如何在线性目标函数的约束条件下求出最优解.其实我们也可以分三步来理解这个问题：画出可行域就是把不等式组所表示的平面区域画到直角坐标系中,即点在此平面区域内运动;所求的目标函数首先要理解其意义,然后才能进入到下一步;最后其最优解可以利用划归思想求出.简单说来就是：画出可行域、理解目标函数意义,求出最优解.     

平面曲柄滑块机构的优化设计

本建立了已知行程速比系数和行程的平面曲柄滑块机构，以传动质量为优化目标的优化设计数学模型，采用内外点惩罚函数法进行优化计算，用fortran语言编程，并例举了一设计实例。     

液压机器人增压油箱的多目标优化方法研究（英文）

目的:增压油箱是提高液压机器人动力源功率密度的一个关键元件。高集成度的增压油箱设计涉及6个设计变量和6个性能指标,必须采用合适的方法进行多目标优化。创新点:1.提出一种在设计变量平面上投影性能曲面的多目标优化方法,通过设定性能阈值缩小可行解范围并获得决策;2.将增压油箱应用于液压机器人,提高液压机器人的功率密度和性能。方法:1.采用活塞-弹簧增压的原理来实现机器人液压系统增压,分析增压油箱的容量、质量和增压压力等性能,确定增压油箱设计为多目标优化问题。2.通过在设计变量平面上的投影曲面,分析增压油箱性能指标与设计变量之间的关系;将目标函数阈值引入设计限制条件,通过控制待优化的指标缩小可行域,获得油箱设计的最终解。3.按优化设计参数加工油箱样机,并在液压机器人动力源上进行测试。结论:1.增压油箱优化结果表明本文提出的设计方法可帮助设计者获得所需的最优解;2.增压油箱样机的应用测试结果表明所研制的增压油箱在液压机器人系统中运行可靠。     

电动汽车动力性与经济性的优化匹配

万有特性曲线是具有多参数的特性曲线,最内层的等燃油消耗率曲线是最经济的区域,耗油率最低。曲线愈向外,经济性愈差,从中很容易找出最经济的负荷和转速。利用Matlab软件,建立了发动机特性模型,绘制了发动机的万有特性曲线,以汽车原地起步换挡加速时间和等速行驶工况燃油消耗作为衡量动力性和燃油经济性的目标,分别建立动力性目标函数和经济性目标函数。采用线性加权组合的方法将两个分目标函数转换成单一目标函数。结果表明:采用Matlab软件进行优化计算,找到最优的加权因子即得到动力性与经济性的最佳优化匹配方案,曲线结果准确可靠。     

机械零部件的可靠性优化设计

运用可靠性理论与最优化设计技术，提出了机械零部件的可靠性优化设计方法，建立了可靠性优化设计数学模型。文中以某内燃机气门弹簧设计为例，在满足可靠度约束及结构几何约束的条件下，以体积最小作为优化目标函数进行可靠性优化设计，得到了比常规设计更为合理的设计结果。实例证明该方法在机械零部件的设计中是可行的，具有实用价值。     

高速空气静压止推轴承建模与分析

空气轴承由于其低摩擦特性可以实现较高的转速和精度,故广泛应用于航空、医疗和精密加工等场合。本文通过对应用于高速高精度PCB钻削电主轴之中的空气静压止推轴承的结构设计和分析,利用FLUENT软件对轴承气膜的动静态性能及轴承结构设计的合理性进行分析验证。通过对气浮模型进行建模分析,建立计算模型并编制用于计算空气静压轴承的Matlab GUI软件,同时通过通用软件对气体轴承参数的影响进行分析,得到轴承性能随节流孔直径、气膜厚度、供气气压的变化规律。     

平面二次包络弧面蜗杆传动模糊优化研究

以平面二次包络弧面蜗杆传动的蜗杆头数，模数及螺旋升角为设计变量，以传动效率最高，蜗轮齿冠体积最小为单目标函数以及加权多目标函数为目标，应用模糊优化设计方法，得到单目标，多目标函数最优的结构设计方案，使弧面蜗杆传动在满足承载能力及强度要求条件下获得传动效率最高，体积最小，综合性能最佳的设计方案。     

平面二次包络弧面蜗杆传动模糊优化设计程序开发

应用VISUAL BASIC开发了以弧面蜗杆传动的蜗杆头数、模数及螺旋升角为设计变量，以传动效率最高，蜗轮齿冠体积最小、综合性能最佳多目标函数，模糊优化求解的设计程序，该程序可进行单目标或多目标的模糊或非模糊优化设计计算。     

永磁直线同步电动机优化设计及算法比较

针对永磁直线同步电动机设计的问题，提出了以单位体积的最大推力为目标函数并建立了相应的数学模型，然后将遗传算法和随机搜索法分别应用于永磁直线同步电动机优化设计中。优化结果表明，用单位体积最大推力作为永磁直线同步电动机的优化目标函数是可取的。合理使用两种算法可得到满意的优化结果。     

基于改进遗传算法的无源滤波器优化设计

针对目前根据工程经验或简单的技术经济指标来设计无源滤波器的现状,以及现有优化设计方法中假设条件较多、寻优空间较小、寻优能力不强、对实际因素考虑不全面等问题,提出了一种改进的遗传设计方法.将无源滤波器的初期投资、无功功率补偿容量、滤波后电网谐波含量作为三个目标,利用遗传算法对无源滤波器的参数进行优化设计.通过适应度函数的阈值制约以及以不同概率进行染色体选择操作,使得种群朝三个目标最佳协调点的方向演化;为克服算法的早熟收敛问题也进行了有益探讨.最后对一个混合滤波实验系统进行了无源滤波参数的优化设计,并和传统的方法进行了比较.仿真和实验表明设计出的无源滤波器具有良好的综合性能.     

基于WN齿轮强度的齿轮参数优化设计

本文结合具体的WN齿轮实例,以齿轮的强度富裕最小作为优化设计目标,建立相应的强度优化数学模型,利用MATLAB优化工具箱的序列二次规划法(SQP)对其设计变量进行优化,进而分析该齿轮传动参数对接触和弯曲疲劳强度的影响。该优化方法不但实现了WN齿轮传动的优化设计,同时使设计出的齿轮装置具有重量轻、体积小等特点,提高了设计效率,为WN齿轮传动的CAD设计提供了科学的理论依据。     

构件比刚度结构效能提升设计方法及其应用

针对构件结构静动态特性研究中如何有效确定优化设计对象、衡量优化设计结果的问题,引入了比刚度结构效能概念,提出了构件比刚度结构效能提升设计方法和步骤。从三个方面探讨了构件比刚度结构效能提升设计方法:一是量化构件结构静动态特性,通过比刚度结构效能概念把构件的质量、最大变形量和固有频率及构件材料的弹性模量这4个重要特性指标进行整合,得到比刚度结构效能数值,从而量化构件结构静动态特性;二是综合运用拓扑优化和多目标优化,找出优化设计对象,优化构件结构;三是计算构件动态比刚度结构效能数值和静态比刚度结构效能数值验证构件比刚度结构效能的提升。通过把比刚度结构效能提升设计方法应用到龙门机床动横梁构件优化设计中,优化后的动横梁构件静态比刚度结构效能数值平均提升了41.2%,动态比刚度结构效能数值提升了5.5%,验证了构件比刚度结构效能提升设计的有效性。     

基于多目标遗传算法的约束阻尼柱壳结构优化

文章为了改进被动约束阻尼柱壳结构的减振特性,解决引入约束阻尼的合理分布问题,提出了一种基于多目标遗传算法的优化设计方法。建立了以振动模态的前两阶损耗因子和引入约束阻尼材料总质量比为优化目标,以约束层、阻尼层厚度和粘弹性材料剪切模量为设计变量的多目标函数。利用遗传算法对Pareto最优进行优化选择,避免了对目标函数值的直接计算。通过分析和比较优化前后结构的模态振动频率变化以及幅频响应,表明引入质量太多会影响柱壳结构固有特性,而优化后结构能够避免太多的质量引入,并且具有更好的减振效果。     

ZC蜗杆传动的多目标可靠性优化设计

将可靠性设计理论与多目标优化设计方法应用于ZC蜗杆传动设计,考虑约束条件的离散性,建立了ZC蜗杆传动多目标可靠性优化设计的数学模型,通过用优化方法求解,得到了比常规设计更为合理的结构设计方案。给出了具体设计实例,结果表明,该设计方法是一种更具有工程实用价值的综合设计方法。     

多孔材料微结构拓扑优化设计

提出多孔材料平面微结构拓扑优化模型,在给定材料体积含量的情况下,分别以材料的体积模量和剪切模量作为目标函数,对微结构进行拓扑优化设计。等效材料常数通过数值均匀化方法计算得到,采用移动渐近线法求解该优化问题．利用敏度过滤去除拓扑优化中存在的数值不稳定性问题。数值算例验证了拓扑优化模型和算法的有效性,并分析了材料体积含量以及有限元网格粗细对优化结果的影响。     

浅谈桁架结构的拓扑优化

桁架结构优化根据其设计变量类型和优化层次的不同,可大致分为尺寸优化、形状优化和拓扑优化。在优化设计过程中,一旦建立了优化模型,那么根据模型中变量、目标函数以及约束条件的特点选择合适的优化算法就成为可能,这是较快速、较准确地得到结果的关键问题。目前一些基于进化、模糊和人工神经网络等智能优化算法被逐渐应用到桁架结构拓扑优化中。     

基于ANSYS的金属挤压机结构优化设计

大型金属挤压机是国民经济的一种基础设备,其运用已延伸各个领域。本文以结构优化设计理论为基础,建立前梁的优化设计模型,利用ANSYS有限元分析软件结合MATLAB中遗传优化函数实现对金属挤压机前梁的优化设计,求解出最佳结果。     

无障碍公交车门启闭机构优化设计

在研究无障碍公交车门启闭机构设计变量及其基本约束条件的基础上,结合最小行程目标函数建立机构的优化数学模型,并利用MATLAB优化工具箱对车门启闭机构进行了优化设计,得到机构的最佳几何尺寸参数.结果表明,得到的优化分析数据能满足设计需求,在车门启闭机构设计和运动规律特性分析中具有一定的应用价值.