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基于全局响应面法的电动轿车白车身多目标优化 被引量:12
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作者 尹安东 许靖 曹诚 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1607-1611,1616,共6页
文章在分析电动轿车车身结构的基础上,采用HyperWorks软件,建立了某款电动轿车白车身有限元模型,并对其进行了扭转刚度分析、弯曲刚度分析、自由模态分析;在此基础上通过灵敏度分析选出顶盖、前地板、后地板、侧围外板、外挡泥板、后轮... 文章在分析电动轿车车身结构的基础上,采用HyperWorks软件,建立了某款电动轿车白车身有限元模型,并对其进行了扭转刚度分析、弯曲刚度分析、自由模态分析;在此基础上通过灵敏度分析选出顶盖、前地板、后地板、侧围外板、外挡泥板、后轮罩、地板纵梁的板厚作为优化变量,以一阶模态避开路面对汽车的激励频率(大于25Hz)及扭转刚度满足设计要求为约束,以白车身总质量、弯曲刚度为优化目标,运用全局响应面法进行多目标优化,以获得较好的改进方案。 展开更多
关键词 电动汽车 白车身 全局响应 多目标优化
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基于多岛遗传算法与响应面法的横向磁通感应加热装置参数优化设计 被引量:4
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作者 刘志赢 汪友华 +2 位作者 刘成成 彭江湃 宋华宾 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期3180-3191,共12页
对金属带材进行横向磁通感应加热(TFIH)时,通常会存在加热温度分布不均匀以及加热温度偏离目标值两个问题。该文研究了加热器结构参数与电源参数对45号钢带材回火热处理温度的影响,并对两种参数分别进行优化,使带材在加热器出口处的平... 对金属带材进行横向磁通感应加热(TFIH)时,通常会存在加热温度分布不均匀以及加热温度偏离目标值两个问题。该文研究了加热器结构参数与电源参数对45号钢带材回火热处理温度的影响,并对两种参数分别进行优化,使带材在加热器出口处的平均温度达到目标值600℃,同时获得均匀的温度分布。采用Morris法对加热器结构参数进行全局灵敏度分析,选取显著影响相对不均匀度的参数并建立径向基函数(RBF)神经网络预测模型。使用多岛遗传算法(MIGA)对筛选的结构参数进行优化,初步获得均匀的温度分布。最后以降低温度分布的相对不均匀度和达到理想平均温度为目标,在优化后的加热器结构基础上使用响应面法(RSM)优化电源参数,实现多目标优化设计。仿真验证结果表明,45号钢带材在加热器出口处的平均温度为600.06℃、相对不均匀度为2.36%,满足45号钢回火热处理的要求。 展开更多
关键词 横向磁通感应加热 全局灵敏度分析 径向基函数神经网络模型 多岛遗传算 响应
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基于形状变量和全局响应面法的增压器涡轮多目标优化 被引量:4
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作者 刘孟祥 胡辽平 谢辉 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期71-76,共6页
应用HyperMesh软件中HyperMorph模块的网格变形功能创建了增压器涡轮8个形状变量。为减少计算量,运用试验设计(DoE)分析方法对形状变量进行筛选,去掉1个对体积、最大应力和最大变形影响都不显著的因子。针对筛剩的7个变量,利用HyperStud... 应用HyperMesh软件中HyperMorph模块的网格变形功能创建了增压器涡轮8个形状变量。为减少计算量,运用试验设计(DoE)分析方法对形状变量进行筛选,去掉1个对体积、最大应力和最大变形影响都不显著的因子。针对筛剩的7个变量,利用HyperStudy中的全局响应面法(GRSM)对涡轮进行了多目标优化,得到了涡轮体积和最大形变量之间的帕雷托边界。帕雷托边界表明:当体积属于[5 400,5 700]mm3区间时,增加涡轮体积与减少最大形变量具有明显的相关性;当体积大于5 700mm3时,继续增加体积对减小最大形变量无明显作用。形状变量、涡轮体积与形变量的蛇形关系图表明:体积为较小值时,形变量均较大;最大形变量为较小值时,体积依然有可能取较小值。研究方法与结论为增压器涡轮的优化设计提供了指导,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 内燃机 增压器 涡轮 全局响应 多目标优化 形状变量 试验设计(DoE) HYPERMESH
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基于全局响应面法的有限空间散热结构多目标优化 被引量:5
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作者 胡亚凡 姜永正 +3 位作者 彭延峰 廖贵文 李泽沛 何宽芳 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期64-72,共9页
针对直流电能检定仪器内部空间有限导致无法增大散热器尺寸的难题,采用全局响应面法对基板和肋片厚度、肋片数目及风量进行多目标优化。首先,建立1 kW开关电源的有限元模型,以基板厚度H_(2)、肋片厚度H_(3)、肋片数目N、风扇风量V为变... 针对直流电能检定仪器内部空间有限导致无法增大散热器尺寸的难题,采用全局响应面法对基板和肋片厚度、肋片数目及风量进行多目标优化。首先,建立1 kW开关电源的有限元模型,以基板厚度H_(2)、肋片厚度H_(3)、肋片数目N、风扇风量V为变量因子,功率芯片和开关电源最高温度作为目标,设计正交试验;其次,基于试验结果,利用全局响应面法对变量因子进行多目标优化,结果表明,当H_(2)=3.0 mm、H_(3)=1.0 mm、N=10、V=24.00 CFM时,目标最高温度分别降至91.61℃和62.73℃。最后,利用最优参数开展实验,实验与优化结果十分吻合,误差仅为-2.53℃和3.70℃,优化参数可用,优化后最高温度降低了近30%,优化效果明显。 展开更多
关键词 矩形肋片散热器 全局响应 散热特性 有限元 开关电源
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基于概率预测与随机响应面法的新能源孤岛配电网实时风险评估与调控策略 被引量:6
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作者 梁远升 程康 +4 位作者 王钢 李海锋 张思捷 徐真理 徐征 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期4948-4957,共10页
高比例分布式电源的不确定性给孤岛配电网的稳定运行带来了的巨大的挑战。针对基于传统分布模型的源荷短期预测存在尖峰和重尾的缺点,采用双向长短时记忆(bidirectional long and short-term memory,BiLSTM)神经网络与非参数核密度法(ke... 高比例分布式电源的不确定性给孤岛配电网的稳定运行带来了的巨大的挑战。针对基于传统分布模型的源荷短期预测存在尖峰和重尾的缺点,采用双向长短时记忆(bidirectional long and short-term memory,BiLSTM)神经网络与非参数核密度法(kernel density method,KDE)结合的方法,构建了多场景及不同时间尺度下源荷预测误差的分布模型;并在此基础上,系统多时段运行调控过程中,考虑短时气象的不确定性波动,采用混合整数二阶锥规划(mixed-integer second-order cone programming,MISOCP)对潮流模型进行松弛,并由随机响应面(stochastic response surface,SRSM)得到系统的概率潮流;基于随机响应面法改进Sobol’法,建立计及源荷不确定性的孤岛配电网运行风险的全局灵敏度分析模型。基于此提出一种基于Bi LSTM-SRSM法的风险实时风险评估及调控策略。最后,采用IEEE33节点的辐射型配电网系统验证了所提方法的可行性。 展开更多
关键词 双向长短时记忆神经网络 实时风险预警 随机响应 非参数核密度 全局灵敏度
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基于增量SVR模型的改进全局优化算法 被引量:2
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作者 贾云峰 张爱莲 吴义忠 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2012年第4期185-188,共4页
SVR(支持向量回归)是一种具有较强稳健性的小样本学习方法,它可有效避免"维数灾难",并被引入到全局优化中。然而现有的基于SVR的全局优化算法存在估值次数多、无法应对高维优化问题等缺点。提出了一种基于增量SVR模型的新的... SVR(支持向量回归)是一种具有较强稳健性的小样本学习方法,它可有效避免"维数灾难",并被引入到全局优化中。然而现有的基于SVR的全局优化算法存在估值次数多、无法应对高维优化问题等缺点。提出了一种基于增量SVR模型的新的改进全局优化算法DISVR:采用增量SVR方法提高过程响应面的重构效率;采用一种新的增量LHD(Latin Hyper-cube Sampling)方法确保样本集分布均匀;采用DIRECT搜索算法提高全局搜索的稳定性和效率。最后,通过多个测试函数表明,该算法既降低了时间复杂度,也有效减少了源模型的估值次数。 展开更多
关键词 全局优化 响应 支持向量回归 增量
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混合灰色关联和有限元法的铝合金三明治板轻量化设计 被引量:1
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作者 龚青山 吴东雨 +1 位作者 张光国 孙章栋 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第2期343-348,共6页
汽车轻量化设计是实现节能减排的重要途径,为设计出性能优良的铝合金三明治货车防滑踏板,针对不同芯层结构的铝合金三明治板展开研究;建立了I型、V型、U型三种芯层结构的铝合金三明治板结构模型;应用有限元法对实际工况下I型、V型、U型... 汽车轻量化设计是实现节能减排的重要途径,为设计出性能优良的铝合金三明治货车防滑踏板,针对不同芯层结构的铝合金三明治板展开研究;建立了I型、V型、U型三种芯层结构的铝合金三明治板结构模型;应用有限元法对实际工况下I型、V型、U型三种芯层结构的铝合金板的应力、位移值进行分析,并基于灰色关联法建立以质量、最大挠度、最大应力为变量的综合性能评价函数,得出V型铝合金三明治板为优选结构;以上、下板以及芯层厚度为优化变量,质量最小化为优化目标,分别采用全局响应面法及可行方向法对V型铝合金板进行尺寸优化,并对优化结果进行对比分析,发现两种方法优化方式均有较好的优化结果,但基于可行方向法的迭代时间更短、效率更高,优化后铝合金板减重约29.5%,具有很好的应用价值。 展开更多
关键词 轻量化设计 三明治板 灰色关联 全局响应 可行方向
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一种区间不确定性参数的敏感度与可靠性分析方法 被引量:8
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作者 唐忠 李文强 李彦 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期2593-2603,共11页
针对机械零部件可靠性分析时存在区间不确定性参数盲目性选择问题,提出一种基于偏弹性理论的全局敏感度与可靠性分析方法。通过用响应面法获取未知或高度非线性的极限状态函数,构建了包括区间不确定性参数的二阶多项式极限状态函数代理... 针对机械零部件可靠性分析时存在区间不确定性参数盲目性选择问题,提出一种基于偏弹性理论的全局敏感度与可靠性分析方法。通过用响应面法获取未知或高度非线性的极限状态函数,构建了包括区间不确定性参数的二阶多项式极限状态函数代理模型。以该函数关系为基础,结合偏弹性理论,建立了相应的加法法则和乘法法则来辨识参数间交互作用的来源,并推导了敏感度指数的计算方法。根据敏感度指数确定出区间不确定性参数的改变对可靠性影响较小的方向,进而指导参数选择时的可靠域取值范围。以滚动轴承的可靠性敏感度分析为例,验证了该方法的可行性和实用性。 展开更多
关键词 区间不确定性参数 响应 可靠性 偏弹性理论 全局敏感度分析
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电力变压器绕组电气参数对绕组变形的全局灵敏度分析 被引量:10
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作者 李妍 周洪伟 +5 位作者 沈小伟 曹程杰 吴昊 胡国伟 范逸斐 赵雪霖 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期31-37,共7页
目前已有利用变压器绕组电气参数检测绕组变形的方法,但对电气参数变化与绕组变形之间的联系的研究还不够深入。为此,提出一种分析绕组电气参数对不同种类变形的全局灵敏度方法。该方法首先采用响应面法,建立显式化的绕组电感电容参数... 目前已有利用变压器绕组电气参数检测绕组变形的方法,但对电气参数变化与绕组变形之间的联系的研究还不够深入。为此,提出一种分析绕组电气参数对不同种类变形的全局灵敏度方法。该方法首先采用响应面法,建立显式化的绕组电感电容参数响应面模型。然后基于蒙特卡罗的Sobol’全局灵敏度分析法计算各电气参数对不同变形种类的全局灵敏度,分析各电气参数反映不同类型绕组变形的灵敏度。进一步分析其变异系数,以比较不同电气参数针对同一类型绕组形变的灵敏度。以某型号变压器为例进行了分析,分析结果表明利用本方法可以揭示各电气参数与绕组变形种类的内在联系。依据结果可将灵敏度较高的参数信息引入变形判据,为基于电气参数的绕组变形检测提供了理论基础和新的思路。 展开更多
关键词 变压器 绕组变形 响应 Sobol’ 全局灵敏度分析
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基于SIMP和GRSM算法的重型货车车架多目标结构优化
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作者 张逍 刘勇 +2 位作者 蒋雪生 廖益龙 何锋 《汽车安全与节能学报》 2025年第4期620-628,共9页
为了解决重型货车车架的变形开裂问题,对车架进行高强度轻量化的多目标结构优化研究。以某11 m重型货车车架为研究对象,通过Hypermesh前处理软件建立有限元模型。利用固体各向同性惩罚微结构材料法(SIMP)对原车架进行多工况多目标拓扑优... 为了解决重型货车车架的变形开裂问题,对车架进行高强度轻量化的多目标结构优化研究。以某11 m重型货车车架为研究对象,通过Hypermesh前处理软件建立有限元模型。利用固体各向同性惩罚微结构材料法(SIMP)对原车架进行多工况多目标拓扑优化,找到车架的最佳受力结构。利用全局响应面法(GRSM)对车架进行多目标尺寸优化,以降低车架质量。在满载弯曲、满载扭转、满载转弯和满载制动工况下,对车架进行静力学分析与模态分析。结果表明:优化后的重型货车车架综合平均刚度至少提高了21.1%,低阶平均动态频率至少提高8.9%,车架质量减少3.2%;从而,实现了重型货车车架高强度轻量化。 展开更多
关键词 重型货车 车架结构 固体各向同性惩罚微结构材料(SIMP) 全局响应(grsm) 多目标尺寸优化
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汽车前防撞梁的耐撞性与轻量化优化设计 被引量:17
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作者 邓利军 王书贤 杨芳庆 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2021年第8期64-69,共6页
为改善汽车的耐撞性、提升汽车的轻量化程度,从结构改进的角度对汽车前防撞梁进行优化设计。建立汽车前防撞梁正面100%碰撞模型,以前防撞梁横梁和吸能盒厚度为设计变量,以碰撞力峰值作为约束条件,构建以前防撞梁总成吸能量最大化、质量... 为改善汽车的耐撞性、提升汽车的轻量化程度,从结构改进的角度对汽车前防撞梁进行优化设计。建立汽车前防撞梁正面100%碰撞模型,以前防撞梁横梁和吸能盒厚度为设计变量,以碰撞力峰值作为约束条件,构建以前防撞梁总成吸能量最大化、质量最小化的多目标优化模型。采用哈默斯利法进行试验设计,通过拟合得到近似模型。近似模型与仿真值误差不高于5%。采用全局响应面法对多目标问题进行优化,得到Pareto最优解集。结果表明,优化后前防撞梁吸能量提高了15.8%,质量降低了6%,碰撞力峰值降低了20.3%,比吸能提高了23.1%。优化设计显著改善了汽车的耐撞性并提升了汽车的轻量化程度。 展开更多
关键词 前防撞梁 耐撞性 轻量化 全局响应 多目标优化
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汽车排气系统振动性能分析及优化设计
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作者 马心坦 李朝阳 +1 位作者 游海涛 王玉刚 《现代制造工程》 2025年第9期73-79,共7页
为提高某型号汽车排气系统振动性能,首先通过平均驱动自由度位移法(the Average Drive Degree Of Freedom Displacement method,ADDOFD)确定排气系统的吊钩位置,然后进行振动性能分析及优化。静力学分析发现吊耳支反力超出耐久性设计要... 为提高某型号汽车排气系统振动性能,首先通过平均驱动自由度位移法(the Average Drive Degree Of Freedom Displacement method,ADDOFD)确定排气系统的吊钩位置,然后进行振动性能分析及优化。静力学分析发现吊耳支反力超出耐久性设计要求;动力学分析发现吊耳传递到车身的动态反力过大。将各个吊耳动态反力之和作为优化目标1;将归一加权后的各个吊耳静位移与支反力之和作为优化目标2。在HyperStudy软件中通过哈默斯雷采样(Hammersley),再进行试验设计(Design Of Experiments,DOE),并做变量筛选,最终确定以波纹管RY、RZ方向转动刚度和5个吊耳的Z向动刚度作为设计变量,构建响应面模型,采用全局响应面法(Global Response Search Method,GRSM)得出满足振动性能要求的波纹管与吊耳刚度最优解集。将最优解集中的一组数值代入排气系统有限元模型进行分析,结果表明优化目标均满足振动性能设计要求。该结果对排气系统的吊钩位置设计以及吊耳、波纹管刚度的选择具有参考意义。 展开更多
关键词 排气系统 平均驱动自由度位移 哈默斯雷采样 全局响应
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