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基于参数化有限元的深潜器主框架优化设计
被引量：
10
1
作者
洪林
刘涛
+2 位作者
崔维成
谢锡南
祁恩荣
《船舶力学》
EI
2004年第2期71-78,共8页
深潜器主框架是一个大型空间刚架结构,如何对这类复杂的工程结构进行优化,使其既满足自身的强度和刚度要求,同时又满足总体设计对主框架重量和布置的要求,这些仅仅根据经验是不够的,如何充分利用现有的大型通用有限元软件的优化设计功...
深潜器主框架是一个大型空间刚架结构,如何对这类复杂的工程结构进行优化,使其既满足自身的强度和刚度要求,同时又满足总体设计对主框架重量和布置的要求,这些仅仅根据经验是不够的,如何充分利用现有的大型通用有限元软件的优化设计功能显得尤为重要。本文利用现有通用大型有限元软件MSCPatran/Nastran,基于参数化设计的思想,对深潜器主框架进行了两个方面的优化设计:首先在初步设计方案的基础上,应用有限元静力分析功能,对方案进行渐进结构拓扑优化;其次,对选定的方案,分别采用可行方向法、序列线性规划法和序列二次规划法这3种优化算法对主框架进行优化,并比较各优化方法的适用性,说明了对于复杂结构存在的目标函数多峰值现象。结果表明,通过参数驱动有限元优化能够显著减轻主框架的整体重量,使材料达到最大的利用效率,具有实用意义。
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关键词
深潜器
有限元
参数驱动
主
框架
优化
设计
刚度
设计
强度
设计
船舶结构
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职称材料
基于FFD的翼身融合水下滑翔机外形优化设计
被引量：
7
2
作者
李靖璐
王鹏
+1 位作者
陈旭
董华超
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期459-464,共6页
水下滑翔机发展至今大体上可以分成2个大类:常规布局外形水下滑翔机与非常规布局水下滑翔机。翼身融合水下滑翔机作为一种非常规布局水下滑翔机,因其独特的流体外形布局,具有更好的流体动力特性。但设计出具有优秀水动力性能的翼身融合...
水下滑翔机发展至今大体上可以分成2个大类:常规布局外形水下滑翔机与非常规布局水下滑翔机。翼身融合水下滑翔机作为一种非常规布局水下滑翔机,因其独特的流体外形布局,具有更好的流体动力特性。但设计出具有优秀水动力性能的翼身融合水下滑翔机外形较为困难,因此开展翼身融合水下滑翔机外形优化设计研究工作具有十分重要的意义。开展基于自由变形(FFD)的翼身融合水下滑翔机外形优化设计研究,以FFD参数化方法为核心,与CFD求解器、优化算法、网格变形方法相耦合,组成了完整的自动外形优化设计框架,并用该框架开展了翼身融合水下滑翔机外形优化设计工作。以翼身融合水下滑翔机下沉和上浮一个工作周期的平均阻力系数为目标函数,在考虑体积约束的条件下开展外形优化设计,优化结果表明翼身融合水下滑翔机的滑翔性能得到了明显提升。
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关键词
海洋工程
翼身融合水下滑翔机
自由变形
外形
优化设计框架
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职称材料
基于代理模型的永磁直线同步电机多目标优化
3
作者
许孝卓
郭国宾
+2 位作者
封海潮
杜宝玉
赵运基
《电机与控制学报》
CSCD
北大核心
2024年第11期139-150,共12页
针对传统值解析法、有限元等作为分析模型进行电机多目标优化设计,存在建模难度大、时间成本高的问题,提出一种基于代理模型的电机优化设计框架,该框架由遗传算法优化的极限学习机(GA-ELM)以及多目标粒子群优化(MOPSO)算法组成,并用于...
针对传统值解析法、有限元等作为分析模型进行电机多目标优化设计,存在建模难度大、时间成本高的问题,提出一种基于代理模型的电机优化设计框架,该框架由遗传算法优化的极限学习机(GA-ELM)以及多目标粒子群优化(MOPSO)算法组成,并用于一台永磁直线同步电机(PMLSM)的结构优化。基于单变量扫描、主效应分析以及试验设计(DOE)的方法建立了模型训练样本库,在保证样本质量的同时降低了样本容量、节约了建模时间;采用GA-ELM搭建了电机的代理模型,进一步提高了原模型精度;基于MOPSO优化算法引入扰乱子完成对模型的多目标寻优,获得了三维Pareto最优前沿解集。最后依据优化结果加工样机,实验验证了该优化设计框架所得优化结果的正确性,且结果表明优化后的电机平均推力提高了11.19%,推力波动降低了21.95%。
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关键词
永磁直线同步电机
优化设计框架
多目标
优化
代理模型
极限学习机
多目标粒子群
优化
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职称材料
题名
基于参数化有限元的深潜器主框架优化设计
被引量：
10
1
作者
洪林
刘涛
崔维成
谢锡南
祁恩荣
机构
上海交通大学船舶与海洋工程学院
中国船舶科学研究中心
出处
《船舶力学》
EI
2004年第2期71-78,共8页
文摘
深潜器主框架是一个大型空间刚架结构,如何对这类复杂的工程结构进行优化,使其既满足自身的强度和刚度要求,同时又满足总体设计对主框架重量和布置的要求,这些仅仅根据经验是不够的,如何充分利用现有的大型通用有限元软件的优化设计功能显得尤为重要。本文利用现有通用大型有限元软件MSCPatran/Nastran,基于参数化设计的思想,对深潜器主框架进行了两个方面的优化设计:首先在初步设计方案的基础上,应用有限元静力分析功能,对方案进行渐进结构拓扑优化;其次,对选定的方案,分别采用可行方向法、序列线性规划法和序列二次规划法这3种优化算法对主框架进行优化,并比较各优化方法的适用性,说明了对于复杂结构存在的目标函数多峰值现象。结果表明,通过参数驱动有限元优化能够显著减轻主框架的整体重量,使材料达到最大的利用效率,具有实用意义。
关键词
深潜器
有限元
参数驱动
主
框架
优化
设计
刚度
设计
强度
设计
船舶结构
Keywords
Finite element method
Linear programming
Quadratic programming
Structural design
Structural optimization
分类号
U661.43 [交通运输工程—船舶及航道工程]
U674.941 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
基于FFD的翼身融合水下滑翔机外形优化设计
被引量：
7
2
作者
李靖璐
王鹏
陈旭
董华超
机构
西北工业大学航海学院
出处
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期459-464,共6页
基金
国家自然科学基金(51875466,51805436)
中国博士点基金(2018M643726,2019T20941)资助。
文摘
水下滑翔机发展至今大体上可以分成2个大类:常规布局外形水下滑翔机与非常规布局水下滑翔机。翼身融合水下滑翔机作为一种非常规布局水下滑翔机,因其独特的流体外形布局,具有更好的流体动力特性。但设计出具有优秀水动力性能的翼身融合水下滑翔机外形较为困难,因此开展翼身融合水下滑翔机外形优化设计研究工作具有十分重要的意义。开展基于自由变形(FFD)的翼身融合水下滑翔机外形优化设计研究,以FFD参数化方法为核心,与CFD求解器、优化算法、网格变形方法相耦合,组成了完整的自动外形优化设计框架,并用该框架开展了翼身融合水下滑翔机外形优化设计工作。以翼身融合水下滑翔机下沉和上浮一个工作周期的平均阻力系数为目标函数,在考虑体积约束的条件下开展外形优化设计,优化结果表明翼身融合水下滑翔机的滑翔性能得到了明显提升。
关键词
海洋工程
翼身融合水下滑翔机
自由变形
外形
优化设计框架
Keywords
BWB underwater glider
shape optimization framework
free-form deformation
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于代理模型的永磁直线同步电机多目标优化
3
作者
许孝卓
郭国宾
封海潮
杜宝玉
赵运基
机构
河南理工大学电气工程与自动化学院
出处
《电机与控制学报》
CSCD
北大核心
2024年第11期139-150,共12页
基金
国家自然科学基金(52177039)
河南省科技攻关项目(222102220063,212102210145)
河南理工大学创新型科技团队(T2023-2)。
文摘
针对传统值解析法、有限元等作为分析模型进行电机多目标优化设计,存在建模难度大、时间成本高的问题,提出一种基于代理模型的电机优化设计框架,该框架由遗传算法优化的极限学习机(GA-ELM)以及多目标粒子群优化(MOPSO)算法组成,并用于一台永磁直线同步电机(PMLSM)的结构优化。基于单变量扫描、主效应分析以及试验设计(DOE)的方法建立了模型训练样本库,在保证样本质量的同时降低了样本容量、节约了建模时间;采用GA-ELM搭建了电机的代理模型,进一步提高了原模型精度;基于MOPSO优化算法引入扰乱子完成对模型的多目标寻优,获得了三维Pareto最优前沿解集。最后依据优化结果加工样机,实验验证了该优化设计框架所得优化结果的正确性,且结果表明优化后的电机平均推力提高了11.19%,推力波动降低了21.95%。
关键词
永磁直线同步电机
优化设计框架
多目标
优化
代理模型
极限学习机
多目标粒子群
优化
Keywords
permanent magnet linear synchronous motor
framework for motor optimization design
multi-objective optimization
surrogate model
extreme learning machine
multiple objective particle swarm optimization
分类号
TM359.4 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于参数化有限元的深潜器主框架优化设计
洪林
刘涛
崔维成
谢锡南
祁恩荣
《船舶力学》
EI
2004
10
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于FFD的翼身融合水下滑翔机外形优化设计
李靖璐
王鹏
陈旭
董华超
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于代理模型的永磁直线同步电机多目标优化
许孝卓
郭国宾
封海潮
杜宝玉
赵运基
《电机与控制学报》
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
已选择
0
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引证文献
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