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基于神经网络和遗传算法的火炮结构动力学优化 被引量：20
1
作者 梁传建 杨国来 王晓锋 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期789-794,共6页
为研究炮口扰动优化问题,提出采用非线性有限元、试验设计、神经网络和遗传算法相结合的方法进行火炮结构动力学优化。建立了某大口径火炮上装部分非线性有限元动力学模型,结合试验设计进行了火炮结构动力学分析。以试验数据为训练样本... 为研究炮口扰动优化问题,提出采用非线性有限元、试验设计、神经网络和遗传算法相结合的方法进行火炮结构动力学优化。建立了某大口径火炮上装部分非线性有限元动力学模型,结合试验设计进行了火炮结构动力学分析。以试验数据为训练样本,建立了基于贝叶斯正则化算法的反向传播(BP)神经网络来模拟火炮总体结构参数与炮口扰动之间的非线性映射关系。构造了炮口扰动优化目标函数,利用遗传算法对目标函数进行求解,实现了火炮总体结构参数的动力学优化。研究表明所建立的火炮总体结构参数与炮口扰动之间的非线性映射关系具有很高的可信度,运用该方法进行火炮结构动力学优化行之有效。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 非线性有限元 试验设计 神经网络 结构动力学优化
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基于神经网络的火箭发动机结构动力学优化 被引量：4
2
作者 袁军社 杨全洁 +1 位作者 李锋 陈守芳 《火箭推进》 CAS 2016年第4期53-57,共5页
针对大推力液体火箭发动机研制中面临的低频结构动力学频率优化问题,采用有限元方法及试验模态方法建立了可信的发动机低频动力学模型,对结构的低频动力学特性进行灵敏度分析,提取对发动机低阶固有频率比较敏感的设计变量。以这些设计... 针对大推力液体火箭发动机研制中面临的低频结构动力学频率优化问题,采用有限元方法及试验模态方法建立了可信的发动机低频动力学模型,对结构的低频动力学特性进行灵敏度分析,提取对发动机低阶固有频率比较敏感的设计变量。以这些设计变量作为神经网络的输出,待优化的结构固有频率作为输入,通过改进的神经网络建立了映射关系,最后优化得到能使固有频率达到目标值的设计变量值。通过有限元验证,优化结果满足要求。 展开更多
关键词 火箭发动机 结构动力学优化 BP神经网络
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某重型变速器壳体的结构动力学优化 被引量：6
3
作者 杨啟梁 任波 +1 位作者 李瑾宁 胡溧 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第11期90-93,共4页
为了改善某重型变速器壳体的动态特性,对其进行了结构动力学优化。对壳体进行了试验模态和计算模态分析。采用结构优化思想对壳体有限元模型进行修正提高了模型精度。以优化壳体第9阶约束模态固有频率(647Hz)为目标,对其主箱13根加强筋... 为了改善某重型变速器壳体的动态特性,对其进行了结构动力学优化。对壳体进行了试验模态和计算模态分析。采用结构优化思想对壳体有限元模型进行修正提高了模型精度。以优化壳体第9阶约束模态固有频率(647Hz)为目标,对其主箱13根加强筋的厚度和高度进行了参数化处理,联合Workbench软件对其进行了"参数关联性分析",获取了参数的灵敏度并将其缩减至4个独立参数。最终对上述参数进行动力学优化,将壳体第9阶固有频率提高至662Hz,避免了壳体发生共振。该研究思路可为类似结构的变速箱动力学优化问题提供参考。 展开更多
关键词 重型变速器壳体 有限元模型修正 参数关联性分析 结构动力学优化
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基于自适应混合近似模型的顶置武器站多柔体系统动力学优化研究 被引量：6
4
作者 冯帅 毛保全 +2 位作者 王之千 朱锐 邓威 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期206-212,共7页
针对顶置武器站结构优化设计存在计算量大、优化效率低等问题,提出一种基于自适应混合近似模型的优化策略,引入分层设计空间缩减思想,在优化迭代过程中依次在构造的全局空间、聚类空间和重点空间内选取样本点更新混合近似模型,以同时提... 针对顶置武器站结构优化设计存在计算量大、优化效率低等问题,提出一种基于自适应混合近似模型的优化策略,引入分层设计空间缩减思想,在优化迭代过程中依次在构造的全局空间、聚类空间和重点空间内选取样本点更新混合近似模型,以同时提高模型的全局和局部预测能力。使用典型测试函数算例和某顶置武器站结构动力优化实例,验证了所提优化策略的有效性。顶置武器站结构动力优化结果表明:使用该方法获得的武器站炮口扰动目标函数减小了58.3%,各炮口扰动参数得到有效改善;与静态近似模型方法相比,该方法所得的炮口扰动目标函数优化结果降低了14.5%,所需调用武器站分析计算模型次数减少了47.4%。 展开更多
关键词 顶置武器站 自适应近似模型 分层设计空间缩减 模糊聚类 结构动力学优化
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盆架型压电平面电机响应面法动力学特性优化
5
作者 王哲逸 李冀 +2 位作者 李晨捷 龙玉繁 贺红林 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2022年第4期38-45,共8页
为解决压电电机定子在设计过程中存在的定子结构尺寸难以拟定、驱动足激励变形难以最大化以及进行多目标设计时难以求得全局最优解等问题,以盆架型压电电机定子为研究对象,在以有限元法构造定子参数化模型的基础上,利用模态置信准则(mod... 为解决压电电机定子在设计过程中存在的定子结构尺寸难以拟定、驱动足激励变形难以最大化以及进行多目标设计时难以求得全局最优解等问题,以盆架型压电电机定子为研究对象,在以有限元法构造定子参数化模型的基础上,利用模态置信准则(modal Assurance Criterion,MAC)进行定子工作模态的筛选与捕获,采用中心复合设计法(Central Composite Design,CCD)生成采样计算点,结合克里金法(Kriging Method)搭建相关特征结构尺寸参数的响应面优化模型,并运用多目标遗传优化算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ)在基于响应面模型所得的设计空间内进行最优解的全局搜索。通过定子谐响应分析得到弯-纵振频差相对于“试凑法”所得结果下降30%,且无明显干扰模态,由此验证了优化模型的正确性。瞬态分析结果表明定子驱动足的x方向位移为6.4μm,y方向位移为5.48μm,z方向位移为6.16μm,各相位移均有明显增长。说明根据优化设计得到的定子驱动足位移更大,三相工作模态更接近,电机运行更加平稳。 展开更多
关键词 振动与波 压电平面电机 响应面模型 多目标遗传优化算法 结构动力学优化
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基于神经网络和粒子群算法的船舶板架动力学优化
6
作者 周俞 栾晨 夏利娟 《舰船科学技术》 2025年第15期30-35,共6页
本文提出一种基于神经网络和粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)的船舶板架动力学优化方法,用于板架布局的快速寻优。首先,分析船舶板架布局的特征参数,利用拉丁超立方采样和模态分析获得样本点的固有频率;然后,构建BP神经网... 本文提出一种基于神经网络和粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)的船舶板架动力学优化方法,用于板架布局的快速寻优。首先,分析船舶板架布局的特征参数,利用拉丁超立方采样和模态分析获得样本点的固有频率;然后,构建BP神经网络代理模型,用以反映板架特征参数和固有频率之间的非线性映射关系;最后,结合粒子群算法,以结构重量和一阶固有频率为目标,将代理模型应用于船舶板架结构的动力学优化,以确定较优的布局型式。结果表明,BP神经网络代理模型对板架固有频率的预测具有较高的精度,BP-PSO方法对不同尺寸和类型的板架均适用,具有广泛性、高效性、普适性的优势。因此,BP-PSO法能为板架优化设计提供较好的思路和方案。 展开更多
关键词 船舶板架结构 BP神经网络代理模型 粒子群算法 结构动力学优化
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T型尾翼动气动弹性优化设计 被引量：5
7
作者 吕斌 谭申刚 +1 位作者 万志强 杨超 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期409-413,共5页
T型尾翼构型复杂,操纵面多,在动气动弹性的有限元建模和颤振特性设计中,需要修改的参数多,颤振分析复杂,设计人员面临很大的困难.通过在设计过程中引入优化方法,能够有效的解决这些问题.依据遗传算法和敏度优化算法的特点,针对固有振动... T型尾翼构型复杂,操纵面多,在动气动弹性的有限元建模和颤振特性设计中,需要修改的参数多,颤振分析复杂,设计人员面临很大的困难.通过在设计过程中引入优化方法,能够有效的解决这些问题.依据遗传算法和敏度优化算法的特点,针对固有振动和颤振优化设计的不同要求,将两种优化方法进行混合和递进应用,形成不同的优化设计方法.建立固有振动频率和颤振阻尼对结构参数的敏度公式,设计两种不同优化问题的数学模型.将优化方法应用于某T型尾翼的结构动力学优化设计,提高了设计速度,保证了设计精度,固有振动频率误差保证在3%以内.在保证质量最小的要求下,使颤振速度得到提高,并为实际结构的设计提供一定指导. 展开更多
关键词 T型尾翼 结构动力学优化 颤振优化 遗传算法 敏度分析
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迫击炮炮箍位置优化设计 被引量：2
8
作者 林智文 葛建立 +2 位作者 张鸿浩 王雪嫣 杨国来 《兵器装备工程学报》 CAS 2017年第1期79-82,87,共5页
针对迫击炮炮口扰动问题,通过建立某120 mm迫击炮结构动力学模型,采用有限元法、层次分析法、Kriging模型和遗传算法相结合的方法,进行了迫击炮结构动力学优化。以试验数据为训练样本,建立了基于迫击炮炮箍位置与炮口扰动之间的非线性... 针对迫击炮炮口扰动问题,通过建立某120 mm迫击炮结构动力学模型,采用有限元法、层次分析法、Kriging模型和遗传算法相结合的方法,进行了迫击炮结构动力学优化。以试验数据为训练样本,建立了基于迫击炮炮箍位置与炮口扰动之间的非线性映射关系。通过构建优化目标函数,利用遗传算法对目标函数进行求解,实现了迫击炮炮口扰动量最小值的优化。研究表明,在多工况下优化后的迫击炮炮箍位置,有效减少了炮口扰动,对于研究迫击炮炮口扰动问题具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 迫击炮 层次分析法 KRIGING模型 结构动力学优化
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船舶钢-复合材料组合基座减振设计方法分析 被引量：13
9
作者 吕林华 杨德庆 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1196-1202,共7页
以有/无阻振质量组合结构基座与钢结构基座设计为例,选择振级落差作为减振评价指标,以结构重量为目标函数,考虑振级落差和应力等约束条件进行动力学优化设计比较分析.建立了相应结构动力学优化数学模型,并采用Kriging代理模型和遗传算... 以有/无阻振质量组合结构基座与钢结构基座设计为例,选择振级落差作为减振评价指标,以结构重量为目标函数,考虑振级落差和应力等约束条件进行动力学优化设计比较分析.建立了相应结构动力学优化数学模型,并采用Kriging代理模型和遗传算法进行求解.结果表明:组合基座比钢基座具有更好的隔振效果;复合材料的引入对减振作用最大;阻振质量在基座减振中也有一定效果;采用优化设计方法是组合基座设计的必要手段. 展开更多
关键词 组合结构 基座 阻振质量 结构动力学优化
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变截式L定子纵振模态驱动的直线超声电机 被引量：1
10
作者 贺红林 余九 +2 位作者 廖永林 何文丛 凌普 《控制工程》 CSCD 北大核心 2018年第3期428-435,共8页
旨在丰富直线电机形式，提出基于变截式L结构驱动的直线超声电机原理及其压电换能结构。利用压电陶瓷激发定子横、纵杆的一阶纵振模态而在驱动足合成出椭圆轨迹．以推动动子作直线运动。将横杆和纵杆设计成变截面渐缩式结构，以利放大... 旨在丰富直线电机形式，提出基于变截式L结构驱动的直线超声电机原理及其压电换能结构。利用压电陶瓷激发定子横、纵杆的一阶纵振模态而在驱动足合成出椭圆轨迹．以推动动子作直线运动。将横杆和纵杆设计成变截面渐缩式结构，以利放大驱动足振幅。阐释了电机的超声振动驱动机理，推导出驱动足振动方程。构建了定子机电耦合动力学分析有限元模型及其频率一致性优化模型，解算出定子的优化尺寸并求取了电机工作模态，仿真出驱动足的瞬态振动响应、椭圆轨迹及调频、调压、调相振动特性。设计出电机装配结构，制成定子物理样机。通过模态、定频、扫频试验验证了电机原理有效。研究表明。在正常激励下，驱动足x、y向振幅可达4．7μm、3μm。该电机有望输出较大速度和推力。 展开更多
关键词 L形定子 直线超声电机 纵振模态 结构动力学优化
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