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黏重土壤芯铧式播种开沟器优化设计与试验
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作者 郝建军 屈鹏程 +4 位作者 刘天龙 赵佳乐 殷常峰 赵建国 王新芳 《农业机械学报》 北大核心 2026年第1期180-190,226,共12页
针对播种开沟器在黏重土壤环境下作业时粘土严重、开沟阻力大等问题,本文设计了一种适宜黏重土壤的芯铧式播种开沟器。通过理论分析与经验设计,确定了芯铧式播种开沟器的结构参数为:入土角45°、入土隙角5°、斜切角30°、... 针对播种开沟器在黏重土壤环境下作业时粘土严重、开沟阻力大等问题,本文设计了一种适宜黏重土壤的芯铧式播种开沟器。通过理论分析与经验设计,确定了芯铧式播种开沟器的结构参数为:入土角45°、入土隙角5°、斜切角30°、起始滑切角23°、终止滑切角45°、芯铧幅宽45 mm。为进一步改善黏重土壤环境下芯铧式播种开沟器减粘脱附性能,基于仿生学的非光滑表面减粘降阻原理,采用增加凸筋方式对芯铧式播种开沟器犁体表面局部进行织构化改形设计,以凸筋几何参数为试验因素,利用EDEM软件模拟开沟器在土槽中的运动情况,采用响应面试验分析凸筋几何参数对土壤粘附量和开沟阻力的影响规律,优化凸筋几何参数最佳组合为:凸筋宽度7.623 mm、凸筋高度1.344 mm、相邻凸筋间距11.782 mm,此时开沟器土壤粘附量为159.88 g,开沟阻力为60.065 N。土槽试验结果表明:在相同工作条件下,织构化改形开沟器较普通开沟器土壤减粘率为16.33%,开沟阻力降低了2.91%~4.45%,达到了预期的减粘降阻效果。 展开更多
关键词 播种机 芯铧式开沟器 黏重土壤 EDEM 减粘降阻 优化设计
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基于变形与碳排放协调的模块式加筋土挡墙优化设计
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作者 张飞 朱玉明 +2 位作者 孙逸飞 费建波 高玉峰 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期79-85,159,共8页
为解决土压力理论设计模块式加筋土挡墙较为保守,无法同时兼顾侧向变形与碳排放这两个重要指标的问题,将考虑了模块、筋材与填土复杂相互作用的加筋土挡墙侧向变形解析方法与全生命周期评价方法相结合,借助多目标优化技术,提出了可协调... 为解决土压力理论设计模块式加筋土挡墙较为保守,无法同时兼顾侧向变形与碳排放这两个重要指标的问题,将考虑了模块、筋材与填土复杂相互作用的加筋土挡墙侧向变形解析方法与全生命周期评价方法相结合,借助多目标优化技术,提出了可协调侧向变形与碳排放量的模块式加筋土挡墙优化设计方法。实际工程案例验证结果表明:该优化设计方法可实现快速计算,便于实际应用;优化加筋长度和间距可以在碳排放量相同的情况下减小挡墙的侧向变形量;最优的筋材铺设长度随墙高增加而增大,当墙高低于5 m时,建议筋材长度取0.6倍墙高,反之建议筋材长度取0.7倍墙高。 展开更多
关键词 土工合成材料 加筋土 挡墙 变形 碳排放 优化设计
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双向水平轴潮流能水轮机翼型优化设计
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作者 王树齐 卞百福 +1 位作者 唐吉 刘峰 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2026年第1期28-34,共7页
为适应潮流能的双向性和水平轴潮流能水轮机的可靠性,本文以NACA0012翼型为基础翼型,通过截取、拼接构造完全对称翼型,并构建以翼型升阻比为优化目标的自动寻优模型。该模型基于翼型类别形状函数变换参数化方法,并结合ICEM网格划分、Flu... 为适应潮流能的双向性和水平轴潮流能水轮机的可靠性,本文以NACA0012翼型为基础翼型,通过截取、拼接构造完全对称翼型,并构建以翼型升阻比为优化目标的自动寻优模型。该模型基于翼型类别形状函数变换参数化方法,并结合ICEM网格划分、Fluent数值模拟和多岛遗传算法,最终得到适用于水平轴潮流能水轮机双向运行的高升阻比翼型。优化后的完全对称翼型相比基础翼型更加扁平,最大相对厚度减少了49.65%。同时,升力系数提高了10.77%,且升阻比提升46.24%。通过分析翼型表面压力分布,发现优化后的翼型能有效地抑制翼型吸力面的流动分离现象,使翼型整体水动性能得到大幅提升。研究成果可为水平轴潮流能水轮机叶片翼型优化研究提供参考。 展开更多
关键词 潮流能水轮机 完全对称翼型 CST参数化 多岛遗传算法 优化设计 数值模拟 升阻比 压力系数
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一种新型无永磁体超磁致伸缩超声波换能器优化设计
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作者 吴振建 石文泽 +3 位作者 卢超 蔡瑛 王建新 许子晟 《电工技术学报》 北大核心 2026年第1期1-13,共13页
该文提出了一种无永磁体超磁致伸缩贴片换能器及其检测电路。首先,建立了无永磁体超磁致伸缩贴片换能器的有限元模型,分析了电压参数、线圈几何参数、贴片尺寸等因素对接收幅值的影响;然后,设计并搭建了无永磁体超磁致伸缩贴片换能器检... 该文提出了一种无永磁体超磁致伸缩贴片换能器及其检测电路。首先,建立了无永磁体超磁致伸缩贴片换能器的有限元模型,分析了电压参数、线圈几何参数、贴片尺寸等因素对接收幅值的影响;然后,设计并搭建了无永磁体超磁致伸缩贴片换能器检测系统,并通过实验对仿真规律进行了验证。结果表明:所提换能器与直流电压具有非线性响应关系,而与交变电压具有线性响应关系,可以调节电压幅值来改变Terfenol-D贴片的工作点,从而提高直达波幅值。直达波幅值随线圈匝数的增加而减小,随线圈导线直径的增大而增强。Terfenol-D贴片厚度与纳米晶磁心气隙高度接近时可以接收到最佳的直达波信号。考虑到直达波的信号幅值,无永磁体磁致伸缩贴片换能器最佳参数为:线圈匝数为21,线圈导线直径为0.55 mm,磁致伸缩贴片厚度为4 mm、长度为12 mm。 展开更多
关键词 磁致伸缩贴片换能器 TERFENOL-D 纳米晶磁心 优化设计
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基于CFD模拟的全户内模块化变电站室内通风散热及气流组织优化设计
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作者 石慧 陈磊 +4 位作者 孙应春 钱宇昊 李雨菲 刘志坚 史亚鑫 《高压电器》 北大核心 2026年第1期50-59,78,共11页
全户内模块化110 kV智能变电站因其室内空间有限、电气设备发热集中,在实际运行中暴露出室内平均温度较高、局部温度过高、温湿度控制难度大等问题,不利于电气设备的高效安全运行。因此,文中通过控制进、出风口参数改善室内通风散热和... 全户内模块化110 kV智能变电站因其室内空间有限、电气设备发热集中,在实际运行中暴露出室内平均温度较高、局部温度过高、温湿度控制难度大等问题,不利于电气设备的高效安全运行。因此,文中通过控制进、出风口参数改善室内通风散热和气流组织效果,首先分析了变电站标准化设计与装配式建设中通风散热现状及电气设备发热情况;然后,基于真实情况建立了变电站整体三维物理模型,对温度场分布、气流组织分布等进行仿真模拟。数值模拟结果显示,室内平均温度为48℃,高于110-A2-6设计方案中室内温度设计要求,其中电容器室平均温度最高,未开启风机时温度为55℃;通过对速度场分析发现,电气设备附近空气流速低于1 m/s,室内气流涡旋与积热高温区域近似重合。最后进行优化方案设计,由于,电容器室开启轴流风机后温度为45℃,针对电容器室特点在保证其通风量不变的情况下,考虑气流组织分布通过改变进、出风口大小和位置分布,提出3种优化方案,对比发现“自然进风+机械排风”通风形式在同侧布置时,通过风管将出风口布置于隔离开关架上方,且增大百叶窗宽高比为0.48时,可以使电容器室内温度降低到37℃。为解决全户内模块化变电站通风散热问题提供案例参考。 展开更多
关键词 模块化变电站 散热通风 气流组织 优化设计
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基于遗传算法的RV减速器主轴承优化设计
6
作者 王燕霜 薛连金 +2 位作者 张明宇 杨海涛 薛云娜 《机床与液压》 北大核心 2026年第1期49-55,共7页
为提升RV减速器主轴承的疲劳寿命,探讨其影响因素并开展优化设计,采用遗传算法对主轴承结构参数进行优化。以基本额定寿命为优化目标函数,将内/外滚道曲率半径、钢球数、钢球直径以及节圆直径作为设计变量,构建优化模型。通过遗传算法... 为提升RV减速器主轴承的疲劳寿命,探讨其影响因素并开展优化设计,采用遗传算法对主轴承结构参数进行优化。以基本额定寿命为优化目标函数,将内/外滚道曲率半径、钢球数、钢球直径以及节圆直径作为设计变量,构建优化模型。通过遗传算法搜索使疲劳寿命最优的轴承结构参数。基于全因子法分析所有设计变量排列组合对疲劳寿命的影响,并将全因子法所得的最佳结果与遗传算法优化结果进行对比。最后,通过敏感度分析研究各结构参数对疲劳寿命的影响程度。结果表明:经遗传算法和全因子法优化后,主轴承的基本额定寿命分别提升54.6%和55%,全因子法较遗传算法提升0.27%。此外,两种方法优化的结构参数中,唯一存在差异的是滚道曲率半径。敏感度分析显示,在5种设计变量中,钢球直径对疲劳寿命的影响最显著,其次为钢球数,滚道曲率半径影响最小。研究结果为RV减速器主轴承的寿命优化设计提供可靠的理论基础和工程实践指导。 展开更多
关键词 RV减速器 主轴承 疲劳寿命 遗传算法 优化设计
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芒果采摘机械臂结构分析及优化设计
7
作者 邹明龙 刘世豪 《林业工程学报》 北大核心 2026年第1期124-133,共10页
为了揭示芒果采摘机械臂的力学特性,并提高其工作性能,对采摘机械臂的各个部件进行系统的结构分析与优化设计。以一种关节型芒果采摘机械臂为研究对象,重点对其臂部结构进行静力学有限元分析。选择该型芒果采摘机械臂在6个位姿时的工况... 为了揭示芒果采摘机械臂的力学特性,并提高其工作性能,对采摘机械臂的各个部件进行系统的结构分析与优化设计。以一种关节型芒果采摘机械臂为研究对象,重点对其臂部结构进行静力学有限元分析。选择该型芒果采摘机械臂在6个位姿时的工况进行分析,以确保分析结果的准确性和实用性。为了全面了解机械臂的动态特性,对芒果采摘机械臂进行模态分析,得到了相应的模态振型和固有频率。这一过程不仅揭示了机械臂在不同工作条件下的振动特性,也为后续的结构优化提供了重要的理论依据。基于静态和动态有限元分析的结果,对机械臂的大臂和腰部进行了优化设计。在优化过程中,确保了结构的强度条件,以避免因减重而导致的性能下降。通过合理的设计调整,实现了结构的轻量化,最终使得大臂的质量减小了3.6%,腰部的质量下降了6.7%。优化设计结果表明:不仅节省了材料,降低了生产成本,还使得机械臂的结构更加紧凑,质量分布更加合理,从而提升了整个机械臂的工作性能。 展开更多
关键词 芒果采摘机械臂 有限元分析 静力学 模态分析 优化设计
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基于改进遗传算法的高压隔离开关主开关机构优化设计
8
作者 江鹏林 胡明 +4 位作者 吴权峰 林青云 李维忠 叶杰凯 路明雪 《高压电器》 北大核心 2026年第1期25-31,共7页
水平伸缩式高压隔离开关因其占地面积小、产生断口明显,在高压电网中应用广泛。但其主开关机构在分合闸过程中产生较大的重力矩变化,除需配置合适的平衡弹簧,还需对结构进行优化设计,以减小机构所需驱动力矩。文中以550 kV交流高压隔离... 水平伸缩式高压隔离开关因其占地面积小、产生断口明显,在高压电网中应用广泛。但其主开关机构在分合闸过程中产生较大的重力矩变化,除需配置合适的平衡弹簧,还需对结构进行优化设计,以减小机构所需驱动力矩。文中以550 kV交流高压隔离开关为对象,对主开关机构进行力学分析,并基于改进遗传算法对主开关机构进行优化设计、建立动力学仿真模型并进行验证,确定高压隔离开关工作时所需电机驱动力矩的最小值。结果表明,改进遗传算法相比传统方案所需最大电机驱动力矩减小22%,驱动力矩变化量减小43%。优化后的水平伸缩式高压隔离开关主开关机构传动部件受力及动作过程中力矩变化量减小,进而提高高压隔离开关分合闸动作的平稳性。 展开更多
关键词 高压隔离开关 机构优化设计 改进遗传算法 动力学仿真
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超高海拔发电电动机通风冷却系统的运行分析与优化设计研究
9
作者 蒋富强 黄璜 +3 位作者 陈玉竹 周志余 刘健俊 王超 《水电能源科学》 北大核心 2026年第1期242-246,共5页
超高海拔地区环境特点会影响发电电动机通风冷却系统空气流动和热交换过程,从而导致发电电动机冷却效果降低。为此,首先通过数学模型分析了超高海拔环境下发电电动机通风冷却系统关键影响因素;然后基于有限元仿真建立考虑流场、温度场... 超高海拔地区环境特点会影响发电电动机通风冷却系统空气流动和热交换过程,从而导致发电电动机冷却效果降低。为此,首先通过数学模型分析了超高海拔环境下发电电动机通风冷却系统关键影响因素;然后基于有限元仿真建立考虑流场、温度场及共轭传热条件的发电电动机通风冷却系统模型并进行量化设计;最后提出超高海拔条件下发电电动机通风冷却系统的优化设计措施。研究结果为发电电动机在超高海拔环境下高效稳定运行提供理论基础,有效推动相关产业的技术进步与发展。 展开更多
关键词 发电电动机 超高海拔 通风冷却 优化设计 有限元仿真
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新型双锥多胞薄壁管的耐撞性优化设计
10
作者 张哲绎 秦黛茜 +2 位作者 李思垚 陈志明 全水峰 《机械设计》 北大核心 2026年第1期77-84,共8页
吸能盒作为低速情况下汽车正面碰撞时主要的吸能部件,具有极大的研究潜质。为了进一步探究不同结构薄壁管的吸能特性,提出一种新型多胞薄壁吸能结构,将两种锥形管进行叠加并设计出4种截面(8个模型),通过ABAQUS有限元分析得出吸能性能最... 吸能盒作为低速情况下汽车正面碰撞时主要的吸能部件,具有极大的研究潜质。为了进一步探究不同结构薄壁管的吸能特性,提出一种新型多胞薄壁吸能结构,将两种锥形管进行叠加并设计出4种截面(8个模型),通过ABAQUS有限元分析得出吸能性能最好的S_(4-1)型吸能盒。为得到最佳的吸能特性,选取锥度和同侧肋板宽度为设计变量,以比吸能(SEA)和平均碰撞力(MCF)作为优化目标,通过全因子试验设计,建立响应面模型(RSM)并应用遗传算法(NSGA-Ⅱ)对变量进行多目标优化。与S_(1-1)相比,优化后的S_(4-1)结构吸能盒有良好的耐撞性指标,其比吸能提高了121%,平均碰撞力增大了370%。结果表明:肋板支撑能显著增加双锥形管的吸能特性,且锥度和同侧肋板宽度较小时的比吸能和平均碰撞力较高。 展开更多
关键词 双锥多胞结构 耐撞性 响应面模型 优化设计
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基于绝缘支柱组件的ZW32真空断路器防潮性能优化设计
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作者 罗翔 林一泓 +4 位作者 张振宇 王健 吴涵 李衍川 谢芸 《高压电器》 北大核心 2026年第1期10-17,共8页
为了提升ZW32真空断路器的防潮性能,文中提出了一种绝缘支柱组件设计方案,它能够防止机构室内的潮湿气体向绝缘支柱内壁、绝缘拉杆外表面聚集。基于设计的绝缘支柱组件,进行了三维电场及温度场分析,研制了新型ZW32真空断路器,并进行了... 为了提升ZW32真空断路器的防潮性能,文中提出了一种绝缘支柱组件设计方案,它能够防止机构室内的潮湿气体向绝缘支柱内壁、绝缘拉杆外表面聚集。基于设计的绝缘支柱组件,进行了三维电场及温度场分析,研制了新型ZW32真空断路器,并进行了样机试验验证。结果表明,设计的新型ZW32真空断路器绝缘性能及其他电气性能完全满足国网要求,样机的基本外形尺寸与现行的ZW32真空断路器一致,具有一定的经济性。 展开更多
关键词 绝缘支柱组件 ZW32真空断路器 防潮性能 优化设计
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基于KANO-“和美”理念-TOPSIS的乡村家具优化设计研究
12
作者 宋棋超 唐欣 冯乔 《林产工业》 北大核心 2026年第1期93-101,共9页
提出一种集成KANO-“和美”理念-TOPSIS混合模型方法,设计出具有可持续性、地域特色且符合当地居民生活习惯的乡村家具,助力实现“和美乡村”建设目标。运用KANO模型将使用者需求进行定量分析。以山西省垣曲县华峰乡的华峰村为研究对象... 提出一种集成KANO-“和美”理念-TOPSIS混合模型方法,设计出具有可持续性、地域特色且符合当地居民生活习惯的乡村家具,助力实现“和美乡村”建设目标。运用KANO模型将使用者需求进行定量分析。以山西省垣曲县华峰乡的华峰村为研究对象,制定优化方案,在设计中融入垣曲地域文化内涵与生活经验,根据研究结果和调查分析对华峰村的乡村家具进行节约型、在地型和系统型优化设计。运用TOPSIS模型通过最接近理想解和最远离负理想解来确定最佳设计。KANO模型、和美理念和TOPSIS模型的结合,有效避免了单一KANO模型结果获取过于主观以及最终设计方案可行性结果不明的缺陷,有助于指导乡村家具的优化设计,为同类“和美乡村”设计优化提供设计思路。 展开更多
关键词 乡村家具 KANO模型 “和美”理念 TOPSIS模型 设计优化
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基于多目标粒子群-遗传混合算法的高速球轴承优化设计方法 被引量:3
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作者 杨文 叶帅 +2 位作者 姚齐水 余江鸿 胡美娟 《机电工程》 北大核心 2025年第2期226-236,共11页
目前以新能源汽车电驱系统等为代表的超高转速运行场景越来越多,对轴承类关键零部件的性能要求也不断提高,对轴承的承载性能和温升控制也提出了更高的要求。为了优化轴承的结构,提升其服役性能,以新能源汽车电驱系统6206轴承为例,提出... 目前以新能源汽车电驱系统等为代表的超高转速运行场景越来越多,对轴承类关键零部件的性能要求也不断提高,对轴承的承载性能和温升控制也提出了更高的要求。为了优化轴承的结构,提升其服役性能,以新能源汽车电驱系统6206轴承为例,提出了一种基于多目标粒子群-遗传混合算法的球轴承结构优化设计方法。首先,建立了以轴承最大额定动载荷、最大额定静载荷和最小摩擦生热率为目标函数的优化数学模型;然后,利用多目标粒子群算法(MOPSO)的全局搜索能力和改进非支配排序遗传算法(NSGA-II)的进化操作,引入粒子寻优速度控制策略、交叉变异策略和罚函数机制,解决了带约束优化问题求解和局部最优问题,增强了算法的收敛速度和解集探索能力;最后,在特定工况下对轴承结构进行了优化,采用层次分析法,从Pareto前沿中优选了内外圈沟曲率半径系数、滚动体数量、滚动体直径和节圆直径的最优值。研究结果表明:在16 kN径向载荷、15 000 r/min的高转速工况下,以新能源汽车电驱系统6206型深沟球轴承为例进行了分析,结果显示,优化后的轴承接触应力下降了21.2%,应变下降了25.6%,摩擦生热下降了16.7%,体现了该方法在收敛性能、寻优速度等方面的优势。该优化设计方法可为球轴承的工程应用提供有价值的参考。 展开更多
关键词 高速球轴承结构设计 多目标粒子群-遗传混合算法 改进非支配排序遗传算法 优化设计目标函数 层次分析法 6206型深沟球轴承
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智能精密播种机的优化设计 被引量:3
14
作者 吴政 《农机化研究》 北大核心 2025年第1期114-119,共6页
智能精密播种机是一种自动化的农业设备,可大幅提高种植效率、减少种植成本。但是,目前智能精密播种机依赖高精度的传感器、控制系统和算法来实现准确的种子投放和深度控制,需要较高的技术要求和技术支持,且对于一些不规则形状的种子或... 智能精密播种机是一种自动化的农业设备,可大幅提高种植效率、减少种植成本。但是,目前智能精密播种机依赖高精度的传感器、控制系统和算法来实现准确的种子投放和深度控制,需要较高的技术要求和技术支持,且对于一些不规则形状的种子或大粒小种的种子,适应性较差。为此,提出了一种智能精密播种机优化方案,并使用高精度传感器和控制系统实现多功能播种,控制种子的投放量和调整播种深度,使用节能设备模块化设计和使用易于更换的部件、数据分析功能和简单易用的用户界面。最后,通过田间试验进行功能性试验,结果表明:经过优化后的智能精密播种机播种变异系数≤5%,满足播种农艺要求,可以实现准确的种子投放和深度控制,避免种植密度不均匀和深度不一致等问题,从而提高种植效率和作物品质。 展开更多
关键词 智能精密播种机 优化设计 精度 多功能性 种植效率
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双Buck-Boost-CLLC三端口变换器的磁件全集成结构及其优化设计 被引量:1
15
作者 程鹤 李朋圣 +2 位作者 徐恺 黄韦崴 于东升 《电工技术学报》 北大核心 2025年第10期3209-3223,共15页
为进一步提高双Buck-Boost-CLLC三端口变换器系统的效率与功率密度,该文研究其磁性元件集成和优化设计的方法,提出将拓扑中的两个Buck-Boost反向耦合电感与CLLC谐振变换器谐振腔中的两个谐振电感及变压器全集成在同一个磁性元件中。详... 为进一步提高双Buck-Boost-CLLC三端口变换器系统的效率与功率密度,该文研究其磁性元件集成和优化设计的方法,提出将拓扑中的两个Buck-Boost反向耦合电感与CLLC谐振变换器谐振腔中的两个谐振电感及变压器全集成在同一个磁性元件中。详细分析该全集成磁心结构的等效磁路模型,表明该结构可实现一定的磁通抵消而减少磁心损耗。同时对全集成磁件结构参数进行了优化设计,以有效提高变换器的效率和功率密度。最后通过搭建一台500 W的实验样机系统进行实验,结果验证了所提出的全集成磁件结构的有效性和可行性。 展开更多
关键词 三端口 全集成 磁通抵消 优化设计
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改进增广径向基在远程制导火箭优化设计中的应用 被引量:1
16
作者 蔡伟伟 田镜文 +3 位作者 赵一 李国盛 武泽平 杨乐平 《国防科技大学学报》 北大核心 2025年第6期145-156,共12页
为提高远程制导火箭的性能和设计效率,建立了远程制导火箭多学科参数化模型,实现制导火箭高精度性能仿真。提出了基于改进增广径向基的序列近似优化方法,通过各向异性技术提高增广径向基模型的泛化能力,采用递归演化实验设计和快速交叉... 为提高远程制导火箭的性能和设计效率,建立了远程制导火箭多学科参数化模型,实现制导火箭高精度性能仿真。提出了基于改进增广径向基的序列近似优化方法,通过各向异性技术提高增广径向基模型的泛化能力,采用递归演化实验设计和快速交叉验证提高近似建模效率,并应用非精确搜索策略进行序列采样,结合算例验证了所提出方法的有效性。开展了远程制导火箭序列近似优化设计,在满足设计约束的前提下,最大射程相较优化前提高了16.7%。 展开更多
关键词 远程制导火箭 代理模型 多学科优化设计 序列近似优化
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城市轨道动态导向标识方案评估与优化设计方法研究 被引量:1
17
作者 边扬 赵雪娜 +2 位作者 赵晓华 张钰 刘卓然 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第4期386-397,共12页
以北京市四惠枢纽为研究对象,探索以数据驱动为导向满足乘客需求的枢纽动态导向标识方案评估及优化设计方法。首先,搭建KANO乘客需求模型,通过桌面实验,形成动态导向标识在内容、样式及空间位置上的优化设计方案,与四惠枢纽现有方案形... 以北京市四惠枢纽为研究对象,探索以数据驱动为导向满足乘客需求的枢纽动态导向标识方案评估及优化设计方法。首先,搭建KANO乘客需求模型,通过桌面实验,形成动态导向标识在内容、样式及空间位置上的优化设计方案,与四惠枢纽现有方案形成对比。其次,基于寻路理论通过建筑信息建模(building information modeling,BIM)+虚拟现实(virtual reality,VR)仿真技术,实现人与枢纽的信息交互,提取新旧导向标识方案作用下乘客寻路过程的特征参数。最后,通过对寻路实验中主客观指标分析可知,被试在新版动态导向标识方案中寻路时间、犯错误点数及迷茫点数显著降低,且新版动态导向标识方案在内容、样式及空间位置上满意度均优于旧版。结果表明:研究搭建BIM+VR的虚拟仿真平台,形成以数据驱动为导向的枢纽动态导向标识方案综合评估及优化设计方法,为枢纽动态导向标识方案设计及合理应用提供技术与理论支撑。 展开更多
关键词 枢纽动态导向标识 综合评估 优化设计 KANO需求模型 寻路理论 BIM+VR技术
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基于瞬态流场分析的小排量潜油螺杆泵的结构优化设计 被引量:1
18
作者 祖海英 付灵芝 +2 位作者 叶卫东 刘永鹏 张维良 《流体机械》 北大核心 2025年第6期58-66,共9页
针对小排量潜油螺杆泵因泄漏量大导致容积效率低的问题,以GLB-20型螺杆泵为研究对象,借助Ansys Fluent软件,基于用户自定义函数(UDF)和动网格技术构建流体仿真模型,对小排量潜油螺杆泵的瞬态与稳态流场进行模拟;探究偏心距、定子导程、... 针对小排量潜油螺杆泵因泄漏量大导致容积效率低的问题,以GLB-20型螺杆泵为研究对象,借助Ansys Fluent软件,基于用户自定义函数(UDF)和动网格技术构建流体仿真模型,对小排量潜油螺杆泵的瞬态与稳态流场进行模拟;探究偏心距、定子导程、间隙等结构参数对流场流速及泄漏量的影响规律,并通过试验验证优化结果,获得螺杆泵结构的最优设计方案。结果表明,螺杆泵运行时呈现显著的谐波变化特性,流量在单个周期内出现2次脉动,与定转子导程比值一致;瞬态流场较稳态流场更贴合实际工况;间隙是影响泄漏量和流场流速的最关键因素,其中定子导程对流场流速的影响程度大于偏心距,而偏心距对泄漏量的影响程度大于定子导程。采用Box-Behnken设计法(BBD)优化后的螺杆泵结构参数:偏心距1.8 mm、定子导程78 mm、间隙0.3 mm,泄漏量较优化前减少12.7%,容积效率显著提升且流动稳定性增强。该研究成果可为小排量潜油螺杆泵的开发与应用提供设计依据和参考。 展开更多
关键词 小排量潜油螺杆泵 瞬态流场 用户自定义函数(UDF) BBD响应面法 结构优化设计
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室内消防泵的水力特性分析与叶轮改型优化设计 被引量:1
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作者 王杰 胡箫 +4 位作者 林仁勇 常正玺 赵安宁 文国有 邵海江 《应用数学和力学》 北大核心 2025年第9期1209-1217,共9页
为了提高工程实际中的离心式消防泵性能,在原型泵的基础上,优化设计了一种高效、低振且扬程曲线平坦的高性能离心式消防泵.针对消防泵目前存在的问题,基于计算流体力学方法,采用增加副叶片、改变副叶片长度的措施,设计和比较了3种优化方... 为了提高工程实际中的离心式消防泵性能,在原型泵的基础上,优化设计了一种高效、低振且扬程曲线平坦的高性能离心式消防泵.针对消防泵目前存在的问题,基于计算流体力学方法,采用增加副叶片、改变副叶片长度的措施,设计和比较了3种优化方案.结果表明:三种优化方案都在一定程度提高了消防泵性能.优化方案2在设计点的扬程为42.6 m,效率为68.46%,消除了驼峰现象,降低了轴功率,并且提高了效率,综合考虑为最佳方案.研究结果对工程实际中提升消防泵的性能、降低消防泵轴功率具有指导意义. 展开更多
关键词 消防泵 优化设计 数值模拟 内流特性 压力脉动
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含转动副润滑间隙的多连杆机构动力学优化设计 被引量:1
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作者 陈修龙 王爱郭 王景庆 《中国机械工程》 北大核心 2025年第1期87-95,共9页
为改善含运动副润滑间隙多连杆机构的动力学特性,以二自由度七连杆机构为研究对象,建立转动副润滑间隙模型,采用拉格朗日乘子法推导出含润滑间隙机构的动力学方程,并通过试验验证了动力学方程的正确性。为优化变量,建立含润滑间隙机构... 为改善含运动副润滑间隙多连杆机构的动力学特性,以二自由度七连杆机构为研究对象,建立转动副润滑间隙模型,采用拉格朗日乘子法推导出含润滑间隙机构的动力学方程,并通过试验验证了动力学方程的正确性。为优化变量,建立含润滑间隙机构动力学优化模型并利用遗传算法求解。结果表明动力学优化使滑块的加速度降低25%,转动副间隙A、B处的运动副元素之间的作用力分别减小14.8%、18.2%,有效提高了含转动副润滑间隙机构的动力学特性。 展开更多
关键词 优化设计 动力学特性 润滑间隙 多连杆机构
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