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自适应网格方法在Stokes问题形状最优控制中的应用 被引量:1
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作者 段献葆 李飞飞 秦新强 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期131-137,共7页
为了求解流体力学中的形状最优控制问题,本文提出了一种与最优化准则方法相耦合的自适应网格方法.优化的目标是使得流体流动的能量耗散达到最小,状态方程是Stokes问题.本算法可以在减少计算量的情况下,保证流体的界面达到较高的分辨率.... 为了求解流体力学中的形状最优控制问题,本文提出了一种与最优化准则方法相耦合的自适应网格方法.优化的目标是使得流体流动的能量耗散达到最小,状态方程是Stokes问题.本算法可以在减少计算量的情况下,保证流体的界面达到较高的分辨率.最优化算法采用的是非常稳定的经典最优化准则方法,自适应网格的指示函数是通过材料分布的信息得到的.虽然本文只是考虑了Stokes问题,但所得算法可以用来解决很广泛的一类流体动力学中的形状或拓扑最优化问题. 展开更多
关键词 自适应网格方法 最优形状控制 STOKES问题 最优化准则方法
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基于遗传算法并考虑质量守恒空化边界的最优织构形状 被引量:1
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作者 王希龙 马晨波 +2 位作者 张玉言 贝光耀 孙见君 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期125-137,共13页
织构形状对摩擦副的润滑性能具有重要的影响,然而最优织构形状随工况参数的变化规律仍缺乏系统性研究。基于满足质量守恒的JFO(Jakobsson-Floberg-Olsson)空化边界条件,通过求解雷诺方程,结合遗传算法并以油膜承载力最大为目标,建立并... 织构形状对摩擦副的润滑性能具有重要的影响,然而最优织构形状随工况参数的变化规律仍缺乏系统性研究。基于满足质量守恒的JFO(Jakobsson-Floberg-Olsson)空化边界条件,通过求解雷诺方程,结合遗传算法并以油膜承载力最大为目标,建立并简化最优织构形状优化模型,对比分析不同工况下最佳微孔与最优织构的承载力情况,探讨最优织构形状的相关几何参数随摩擦副端面间距、滑动速度与空化压力等参数的变化规律。结果表明:不同工况条件下最优形状织构的承载性能均优于最佳微孔织构,尤其当摩擦副端面间距小、滑动速度大时,性能提升更为显著;简化的最优织构形状几何模型共计3设计变量,即液体流入侧两点X_(a)、X_(g)横坐标X_(1)、X_(2)及织构深度h_(g);随摩擦副端面间距增大,X_(1)先减小后基本不变,X_(2)逐渐减小,对应的最优织构深度与面积比增大,量纲一织构深度基本不变;随滑动速度增大,X_(1)先缓慢增大后基本不变,X_(2)逐渐增大,对应的最优织构深度增大,面积比减小;随空化压力增大,X_(1)先缓慢增大后缓慢减小,X_(2)逐渐增大,对应的最优织构深度增大,面积比减小。研究最优织构形状参数、深度及面积比随工况参数的变化规律,可为织构形状的摩擦学设计提供理论指导。 展开更多
关键词 表面织构 遗传算法 JFO空化边界条件 最优形状
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带孔板仿生孔形状的强度设计 被引量:3
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作者 鄢建辉 汪久根 《工程设计学报》 CSCD 2003年第6期355-357,共3页
树木节疤的多年优化结构具有合理的机械强度.研究了仿树木节疤结构形状,设计了带孔板的孔形参数,并进行了Mises应力场分析.结果表明,在单向均布载荷作用下,椭圆参数大于2的椭圆孔的机械强度最优;在双向不同或相同应力水平的均布应力作用... 树木节疤的多年优化结构具有合理的机械强度.研究了仿树木节疤结构形状,设计了带孔板的孔形参数,并进行了Mises应力场分析.结果表明,在单向均布载荷作用下,椭圆参数大于2的椭圆孔的机械强度最优;在双向不同或相同应力水平的均布应力作用下,当双向应力比为0.5~2.0时,圆形孔板的机械强度最优. 展开更多
关键词 带孔板 最优形状 仿生设计 机械强度 机械强度
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光中子源的优化设计
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作者 吴彬 杨祎罡 李元景 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1144-1148,共5页
文章研究了基于9MeV电子加速器的光中子源的优化设计问题,提出了使X射线最有效地转换为中子的光中子转换靶的最优形状。利用蒙卡程序MCNP5设计了体积为20L的重水光中子转换靶,当加速器的平均电流为100μA时,中子产额可达2.3×10^(11... 文章研究了基于9MeV电子加速器的光中子源的优化设计问题,提出了使X射线最有效地转换为中子的光中子转换靶的最优形状。利用蒙卡程序MCNP5设计了体积为20L的重水光中子转换靶,当加速器的平均电流为100μA时,中子产额可达2.3×10^(11)n/s。通过增加特定形状的石墨反射层使更多的中子向前发射,正前方10m处中子注量率可达8.55×10~4n/(cm^2·s)。文中还计算了出射中子的能谱、空间分布和时间特性。 展开更多
关键词 光中子源 MCNP5 最优形状 重水
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球窝滚动轴承的仿生设计
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作者 汪久根 张建忠 章维明 《机床与液压》 北大核心 2006年第4期33-34,42,共3页
基于接触力学的变形理论与仿生设计方法研究了球窝滚动轴承的滚道最优形状,提出了球窝滚道的最优形状解析式。分析了载荷、弹性模量对滚动轴承的滚道形状曲线的影响。结果表明:滚动轴承的最优滚道形状应使弹性接触应力分布均匀,并且这... 基于接触力学的变形理论与仿生设计方法研究了球窝滚动轴承的滚道最优形状,提出了球窝滚道的最优形状解析式。分析了载荷、弹性模量对滚动轴承的滚道形状曲线的影响。结果表明:滚动轴承的最优滚道形状应使弹性接触应力分布均匀,并且这一形状随载荷与材料弹性模量的大小而变化,同时也受到钢球直径的影响;硬质滚动轴承的滚动体所受法向载荷对滚道最优形状影响不大,但柔性轴承的滚动体所受法向载荷对滚道最优形状影响显著;钢球直径对修形形状影响较大。 展开更多
关键词 滚动轴承 最优形状 接触力学 仿生设计
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Convergence of shape optimization calculations of mechanical components using adaptive biological growth and iterative finite element methods 被引量:1
6
作者 Mohammad Zehsaz Kaveh E.Torkanpouri Amin Paykani 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2013年第1期76-82,共7页
Shape optimization of mechanical components is one of the issues that have been considered in recent years. Different methods were presented such as adaptive biological for reducing costs and increasing accuracy. The ... Shape optimization of mechanical components is one of the issues that have been considered in recent years. Different methods were presented such as adaptive biological for reducing costs and increasing accuracy. The effects of step factor, the number of control points and the definition way of control points coordinates in convergence rate were studied. A code was written using ANSYS Parametric Design Language (APDL) which receives the studied parameters as input and obtains the optimum shape for the components. The results show that for achieving successful optimization, step factor should be in a specific range. It is found that the use of any coordinate system in defining control points coordinates and selection of any direction for stimulus vector of algorithm will also result in optimum shape. Furthermore, by increasing the number of control points, some non-uniformities are created in the studied boundary. Achieving acceptable accuracy seems impossible due to the creation of saw form at the studied boundary which is called "saw position". 展开更多
关键词 shape optimization adaptive biological growth control points step factor optimization rate
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