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云边端架构下边缘智能计算关键问题综述:计算优化与计算卸载 被引量:7
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作者 董裕民 张静 +1 位作者 谢昌佐 李子扬 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期765-776,共12页
近年来,随着入网设备数量与数据体量的急剧增加,以云计算为代表的中心式计算模式的缺点越来越显露出来。边缘计算,即让计算尽量靠近数据源,以减少数据传输时间和网络延迟,作为云计算的补充,已经成为学术界和工业界关注的焦点。该文面向... 近年来,随着入网设备数量与数据体量的急剧增加,以云计算为代表的中心式计算模式的缺点越来越显露出来。边缘计算,即让计算尽量靠近数据源,以减少数据传输时间和网络延迟,作为云计算的补充,已经成为学术界和工业界关注的焦点。该文面向边缘计算中应用较广的实例架构—云边端架构,以及边缘计算的典型应用—边缘智能计算,讨论云边端架构下边缘智能计算的两大关键问题:计算优化和计算卸载。首先分析和梳理了云边端架构下边缘智能计算优化的应用与研究现状。然后讨论了云边端架构下计算卸载的研究思路和现状。最后,总结提出了目前云边端架构下边缘智能计算业务所面临的挑战和未来研究趋势。 展开更多
关键词 云边端架构 边缘智能计算 计算优化 计算卸载
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基于CEEMD和膜计算优化支持向量机的风速预测 被引量:14
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作者 殷豪 董朕 陈云龙 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2017年第21期27-34,共8页
为提高预测的可靠性和准确性,提出一个基于模态分解理论和膜计算优化算法的混合模型用于风速预测。与现有的风速预测方法相比,该模型提高了预测精度。该模型包括3个主要步骤:为了简化数据的复杂度,通过互补集合经验模式分解(CEEMD)将原... 为提高预测的可靠性和准确性,提出一个基于模态分解理论和膜计算优化算法的混合模型用于风速预测。与现有的风速预测方法相比,该模型提高了预测精度。该模型包括3个主要步骤:为了简化数据的复杂度,通过互补集合经验模式分解(CEEMD)将原始风电功率时间序列分解成几个固有模态函数(IMFs);对每个IMF分量单独建立膜计算优化算法优化支持向量机(MCO-SVR)的模型进行预测;叠加全部IMF分量的预测值作为最终的预测结果。建立包括单一的支持向量回归机模型、不同分解方法以及相同的分解方法但使用不同的优化算法在内的9种基本模型,来验证所提出的混合模型的优越性。实证研究表明,所提出的混合模型在预测精度上显著优于其他的基本模型。 展开更多
关键词 互补经验模态分解 计算优化算法 支持向量回归机 风速预测
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膜计算优化PID控制在煤炭分拣机器人中的应用 被引量:3
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作者 葛平平 黄友锐 +2 位作者 曲立国 龚大伟 杨再甫 《煤炭工程》 北大核心 2014年第8期139-142,共4页
在传统煤炭分拣机器人的分拣过程中,由于时变负载的非线性变化经常引起速度的波动,严重影响了系统的控制性能,降低了机械手操作的精确性和快速性。论文设计了一种基于模糊星形拓扑结构的膜计算优化算法(FST-MC算法)优化的PID自整定系统,... 在传统煤炭分拣机器人的分拣过程中,由于时变负载的非线性变化经常引起速度的波动,严重影响了系统的控制性能,降低了机械手操作的精确性和快速性。论文设计了一种基于模糊星形拓扑结构的膜计算优化算法(FST-MC算法)优化的PID自整定系统,将PID的三个控制参数编码成FST-MC算法优化的对象,经过换位、交流、交叉和改写这四个规则处理后得到理想的优化值。最后,进行了仿真实验,实验结果验证了本系统响应速度快、有着很好的动态跟随性能和很高的控制精度,在煤炭分拣机器人系统中有着很好的应用前景。 展开更多
关键词 模糊星形拓扑结构的膜计算优化算法 煤炭分拣机器人 PID
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利用参数稀疏性的卷积神经网络计算优化及其FPGA加速器设计 被引量:23
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作者 刘勤让 刘崇阳 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期1368-1374,共7页
针对卷积神经网络(CNN)在嵌入式端的应用受实时性限制的问题,以及CNN卷积计算中存在较大程度的稀疏性的特性,该文提出一种基于FPGA的CNN加速器实现方法来提高计算速度。首先,挖掘出CNN卷积计算的稀疏性特点;其次,为了用好参数稀疏性,把... 针对卷积神经网络(CNN)在嵌入式端的应用受实时性限制的问题,以及CNN卷积计算中存在较大程度的稀疏性的特性,该文提出一种基于FPGA的CNN加速器实现方法来提高计算速度。首先,挖掘出CNN卷积计算的稀疏性特点;其次,为了用好参数稀疏性,把CNN卷积计算转换为矩阵相乘;最后,提出基于FPGA的并行矩阵乘法器的实现方案。在Virtex-7 VC707 FPGA上的仿真结果表明,相比于传统的CNN加速器,该设计缩短了19%的计算时间。通过稀疏性来简化CNN计算过程的方式,不仅能在FPGA实现,也能迁移到其他嵌入式端。 展开更多
关键词 卷积神经网络 稀疏性 计算优化 矩阵乘法器 FPGA
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原地转向阻力矩计算优化和试验验证 被引量:13
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作者 刘竞一 汪随风 周建文 《拖拉机与农用运输车》 2016年第6期14-18,23,共6页
为了正确设计汽车转向机构的系统参数,分析了前轮定位参数引起的回正力矩对汽车原地转向阻力矩的影响,提出了在塔布莱克经验公式的基础上,增加各定位参数引起的回正力矩的计算优化公式。经过对3个车型的试验验证,将试验结果与经验公式... 为了正确设计汽车转向机构的系统参数,分析了前轮定位参数引起的回正力矩对汽车原地转向阻力矩的影响,提出了在塔布莱克经验公式的基础上,增加各定位参数引起的回正力矩的计算优化公式。经过对3个车型的试验验证,将试验结果与经验公式相比较,试验结果表明,通过对转向阻力矩优化公式的演算及与总齿条力的值进行对比,最大误差<3.5%,准确度较好,此公式对转向系统的设计具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 原地转向 转向阻力矩 回正力矩 计算优化 试验
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奇数阶累积量的计算优化及其应用
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作者 郭业才 赵俊渭 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1114-1118,共5页
为了用奇数阶累积量提取非线性振动系统的高次频率耦合特征,定义了四次频率耦合、二三对频率耦合等高次耦合新概念,分析了奇数阶累积量特征,研究了奇数阶累积量计算方法与计算量间的关系,提出了奇数阶累积量计算优化算法,该算法将奇数... 为了用奇数阶累积量提取非线性振动系统的高次频率耦合特征,定义了四次频率耦合、二三对频率耦合等高次耦合新概念,分析了奇数阶累积量特征,研究了奇数阶累积量计算方法与计算量间的关系,提出了奇数阶累积量计算优化算法,该算法将奇数阶累积量的直接估计变为递推估计,将奇数阶累积量的多维运算转化为一维运算,大幅度减小了计算量,在工程上具有可实现性。用由计算优化算法估计的奇数阶累积量构造的自适应谱线增强器,能有效地从高斯噪声环境中恢复或提取四次频率耦合特征、二三对频率耦合特征等高次耦合特征。理论分析与仿真结果验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 信息处理技术 奇数阶累积量 高次频率耦合特征 计算优化 多维运算
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基于线路电压降理论计算优化配变分接头管理 被引量:1
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作者 詹涛 徐春民 高飞 《农村电气化》 2012年第6期5-7,共3页
1项目研究背景 近些年来,江西省电力公司积极实施国家电网公司"三新"农电发展战略,大力进行农村电网建设与改造,农网网架、供电能力明显增强,农村居民客户端电压合格率不断提升。
关键词 计算优化 分接头 电压降 江西省电力公司 管理 配变 线路 国家电网公司
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频域选择性压缩采样的数字预失真计算优化 被引量:1
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作者 张烈 冯燕 李琳 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第20期102-106,共5页
为了节省数字预失真的计算量提高迭代速度,提出一种基于频域选择性压缩采样的数字预失真计算量优化方法,降低数字预失真的矩阵计算部分计算量,使数字预失真单次迭代速度显著提升。仿真中使用10 MHz正交频分复用(OFDM)信号通过快速傅里... 为了节省数字预失真的计算量提高迭代速度,提出一种基于频域选择性压缩采样的数字预失真计算量优化方法,降低数字预失真的矩阵计算部分计算量,使数字预失真单次迭代速度显著提升。仿真中使用10 MHz正交频分复用(OFDM)信号通过快速傅里叶变换FFT进行数据可用带宽的稀疏压缩采样,然后再进行参数提取,矩阵计算部分的计算量可优化到60%,而且数字预失真迭代效果与压缩采样前保持一致。 展开更多
关键词 功率放大器 数字预失真 压缩采样 快速傅里叶变换 计算优化 Digital Pre-Distortion(DPD) Fast FOURIER Transform(FFT)
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大吨位转体桥梁不平衡力矩计算方法优化研究 被引量:2
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作者 郑元勋 刘上 +1 位作者 孙猛 文永超 《世界桥梁》 北大核心 2024年第6期64-71,共8页
针对常用的不平衡力矩计算方法无法适应于大吨位转体桥梁而造成较大计算误差的问题,基于常用的球铰转动法和球铰应力差法,以某大吨位转体桥为背景,对2种方法的不平衡力矩计算结果进行对比,以确定适合大吨位转体桥梁不平衡力矩计算方法;... 针对常用的不平衡力矩计算方法无法适应于大吨位转体桥梁而造成较大计算误差的问题,基于常用的球铰转动法和球铰应力差法,以某大吨位转体桥为背景,对2种方法的不平衡力矩计算结果进行对比,以确定适合大吨位转体桥梁不平衡力矩计算方法;建立球铰有限元模型,分析不平衡力矩对球铰应力差分布规律;采用增广拉格朗日方程对基于球铰应力差法的不平衡力矩计算公式进行优化,并以多座桥梁为例验证优化公式的适用性。结果表明:球铰应力差法与球铰转动法的不平衡力矩计算值相对误差较小;球铰两侧应力差值的大小随着与球铰中心距离的增加呈现先增大后减小的变化趋势;不平衡力矩有限元分析值大于实测值,且两者的相对误差随着不平衡力矩的增加显著增大,最大相对误差为33.4%,优化后的球铰应力差法计算得到的不平衡力矩值与实测值的相对误差在15%以内,表明优化效果良好。 展开更多
关键词 大吨位转体桥梁 不平衡力矩 球铰应力差法 增广拉格朗日方程 计算方法优化
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一种基于FPGA的SVPWM硬件架构及其计算速度优化 被引量:1
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作者 刘德平 辛云川 刘子旭 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2024年第3期96-102,共7页
为了提高七段式两电平SVPWM算法的调制速度并减少逻辑资源的使用量,提出了一种基于FPGA的SVPWM硬件架构。在该硬件架构输入参考电压后,首先,进行基于Clarke逆变换的坐标变换,通过一系列加法运算构建出含有三相占空比的3组中间变量,同时... 为了提高七段式两电平SVPWM算法的调制速度并减少逻辑资源的使用量,提出了一种基于FPGA的SVPWM硬件架构。在该硬件架构输入参考电压后,首先,进行基于Clarke逆变换的坐标变换,通过一系列加法运算构建出含有三相占空比的3组中间变量,同时通过2个异或运算从上述硬件布线中得到简化后的2 bit扇区判断条件;然后,根据简化后的2 bit扇区判断条件从以上3组中间变量中筛选出三相占空比,并进行钳位保护,按照自然采样法输出PWM。以上过程形成一个整体,在FPGA中只需3次触发,便能在2个时钟周期内完成从参考电压输入到三相PWM输出的整个过程,有效提高了计算速度。此外,还给出了该硬件架构在不同的FPGA平台下的资源使用情况,与其他方法相比,LUT使用量由至少500个缩减至300个左右,逻辑资源使用量降低。通过仿真与实物试验,验证了所提硬件架构的有效性。 展开更多
关键词 SVPWM 硬件架构 Clarke逆变换 FPGA 计算速度优化
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基于自适应源项离散的点核积分方法计算效率优化研究
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作者 赵原 龙泽宇 +4 位作者 李华 宋佩涛 韦加富 刘立业 陈凌 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期490-498,共9页
点核积分方法面对多源项的复杂场景或是需要对辐射场进行动态更新的情形存在计算耗时较长的问题。针对该问题,通过点核积分程序CIRPDose对圆柱体源、长方体源等5类源项离散引起的误差随计算点与源距离的变化规律进行模拟计算,并提出了... 点核积分方法面对多源项的复杂场景或是需要对辐射场进行动态更新的情形存在计算耗时较长的问题。针对该问题,通过点核积分程序CIRPDose对圆柱体源、长方体源等5类源项离散引起的误差随计算点与源距离的变化规律进行模拟计算,并提出了一种基于自适应源项离散的点核积分计算效率优化方法。在将该方法集成到CIRPDose程序后,通过自定义算例对其进行测试,测试结果显示,相比传统的固定离散数目,各类型源项在自适应离散方法下的辐射场计算用时最大缩短96.77%,且计算结果平均偏差最大值仅为3.19%,验证了所提方法的可靠性和有效性。研究工作可为核设施内的三维γ辐射场快速计算提供技术支持。 展开更多
关键词 γ辐射场计算 点核积分方法 计算效率优化 源项离散
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基于非线性仿射的风电场电压实时计算和优化方法 被引量:2
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作者 张兆毅 胡浩 +3 位作者 王子江 商犇 樊友平 舒印彪 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第13期3975-3989,共15页
该文提出一种基于非线性仿射的风电场电压实时计算和优化方法。首先,以网损和并网电压波动综合最小为目标,建立风电场多时段动态无功优化模型,利用半不变量法分析风电功率不确定性对机端电压的影响,采用改进内点法实现模型的高效求解;其... 该文提出一种基于非线性仿射的风电场电压实时计算和优化方法。首先,以网损和并网电压波动综合最小为目标,建立风电场多时段动态无功优化模型,利用半不变量法分析风电功率不确定性对机端电压的影响,采用改进内点法实现模型的高效求解;其次,提出一种非线性仿射方法,快速准确地获得计及风电功率波动后的系统电压状态,并通过计算风机无功调节量来实现系统电压实时优化;再次,设计考虑风电功率对机端电压和并网电压综合影响的事件触发算法,降低风电功率波动平缓时风机的无功控制频率;最后,在我国某实际风电场的仿真试验表明,非线性仿射法能够快速获得系统实时电压状态,电压实时优化方法能够有效地防止机端电压越限并减小并网电压波动。 展开更多
关键词 多时段动态无功优化 非线性仿射变换 实时计算优化 事件触发
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基于神经网络的优化算法在EDA中应用研究进展
13
作者 赵晨晖 贺珊 +1 位作者 刘先明 郭东辉 《计算机应用研究》 北大核心 2025年第1期1-10,共10页
为了应对芯片设计复杂度的提升,电子设计自动化工具和方法也在不断进步。然而,EDA需要协调达到最佳的功率、性能和面积,通常其不能保证最优的解决方案。EDA工具在电路设计阶段包括逻辑综合、布局布线及验证等均属于多目标、多约束的非... 为了应对芯片设计复杂度的提升,电子设计自动化工具和方法也在不断进步。然而,EDA需要协调达到最佳的功率、性能和面积,通常其不能保证最优的解决方案。EDA工具在电路设计阶段包括逻辑综合、布局布线及验证等均属于多目标、多约束的非线性规划求解过程,且为了更好解决求解中的不确定性和易于出现局域极值等难题,基于神经网络的优化算法已被集成到EDA工具的设计流程中。首先对EDA中的优化问题、多目标优化计算及基于神经网络的优化算法进行了简要概述,继而详细梳理了基于神经网络的优化算法在逻辑综合、布局布线及验证等不同设计阶段中的优化求解方法,并阐述了当前研究所面临的挑战与机遇,希望为集成电路自动化设计及相关领域研究提供参考。 展开更多
关键词 电子设计自动化 非线性规划 多目标优化 神经网络 优化计算
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双极短路故障下基于暂态能量抑制的MMC-HVDC电网限流设备的参数优化
14
作者 鄢仁武 苏子彬 方略斌 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第2期612-625,I0018,共15页
模块化多电平换流器高压直流输电电网发生直流短路故障时,具有故障电流上升速率快、峰值高等特征,会严重危害电网安全。为了抑制故障电流发展,缓和高压直流断路器开断电流大小与故障切除时间之间的矛盾,需要在直流侧配置限流设备。首先... 模块化多电平换流器高压直流输电电网发生直流短路故障时,具有故障电流上升速率快、峰值高等特征,会严重危害电网安全。为了抑制故障电流发展,缓和高压直流断路器开断电流大小与故障切除时间之间的矛盾,需要在直流侧配置限流设备。首先,研究双极短路故障下不同类型限流设备的工作机理,并从暂态能量的角度探讨能量释放源的分布情况、暂态能量的演化特征及限流设备参数对其限流能力的影响;其次,提出基于NSGA-Ⅱ优化算法的故障限流器与直流电抗器参数优化配置计算方法;最后,在PSCAD/EMTDC仿真系统中搭建四端双极柔性直流电网模型,针对不同电气需求的应用场景,设计相应的限流设备参数优化方案。仿真测试结果表明,该优化方法能够正确地配置限流设备的参数,提高限流设备对暂态能量的抑制效率,验证了所提方法的有效性与可靠性。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器高压直流输电 双极短路故障 暂态能量 故障限流器 优化配置计算
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椭圆齿轮行星系分插机构的机理分析和计算机优化 被引量:54
15
作者 李革 赵匀 俞高红 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期78-81,共4页
该文通过理论推导 ,阐述了椭圆齿轮行星系分插机构的传动特性 ,建立了运动学分析模型和框图。在 VB平台上编制了机构参数优化程序 ,可以方便快捷地按照设计者要求找出一组最佳参数。利用该软件 ,针对原日本分插机构在中国南方插大苗时 ... 该文通过理论推导 ,阐述了椭圆齿轮行星系分插机构的传动特性 ,建立了运动学分析模型和框图。在 VB平台上编制了机构参数优化程序 ,可以方便快捷地按照设计者要求找出一组最佳参数。利用该软件 ,针对原日本分插机构在中国南方插大苗时 ,由于插秧后工作轨迹过于前倾 ,可能推倒秧苗。设计了适合南、北方不同栽植模式的两种分插机构 ,通过重新优化出的结构参数 ,对椭圆齿轮行星系。 展开更多
关键词 高速插秧机 分插机构 椭圆齿轮 计算优化
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晴天太阳辐射模型的优化计算 被引量:75
16
作者 邱国全 夏艳君 杨鸿毅 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期456-460,共5页
对几种最常用的晴天太阳辐射模型进行对比计算研究 ,通过实验验证 ,第一种模型较符合实测值 ,编制了利用了该种模型计算任何地方任何一天的任何一段时间 (包括整个白天时间段 )内水平表面或朝南倾斜表面 (包括竖直表面 )上的太阳辐射能... 对几种最常用的晴天太阳辐射模型进行对比计算研究 ,通过实验验证 ,第一种模型较符合实测值 ,编制了利用了该种模型计算任何地方任何一天的任何一段时间 (包括整个白天时间段 )内水平表面或朝南倾斜表面 (包括竖直表面 )上的太阳辐射能的计算程序软件 ,理论计算与实验值均在 5 %以内 ,完全能满足一般太阳能工程和科学研究的需要。 展开更多
关键词 太阳辐射模型 晴天 水平表面 倾斜表面 优化计算 太阳能
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一种混沌神经网络及其在优化计算中的应用 被引量:10
17
作者 张学义 胡仕诚 +2 位作者 谢荣生 王科俊 李殿璞 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 2000年第7期69-71,81,共4页
研究了一种具有混沌特性的神经网络 ,该网络具有瞬态混沌响应 ,类似于Hopfield网络的结构 ,但有比Hopfield网络更加丰富的动力学特征、更强的全局搜索能力。通过把混沌动力学与收敛动力学相结合 ,使网络逐渐由混沌神经网络向Hopfield网... 研究了一种具有混沌特性的神经网络 ,该网络具有瞬态混沌响应 ,类似于Hopfield网络的结构 ,但有比Hopfield网络更加丰富的动力学特征、更强的全局搜索能力。通过把混沌动力学与收敛动力学相结合 ,使网络逐渐由混沌神经网络向Hopfield网络过渡 ,达到控制混沌的目的 ,并且提供一个在全局最优解附近的初值 ,有效地解决了Hopfield网络的局部极值问题。该网络模型可以用来解决复杂的非线性优化问题。 展开更多
关键词 神经网络 混沌 优化计算
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液力变矩器焊接工艺参数的计算机优化 被引量:8
18
作者 魏良武 汪建华 陆皓 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期76-78,共3页
液力变矩器是轿车上广泛采用的重要零部件 ,必须保证产品焊接后的尺寸精度 ;焊后需要进行疲劳试验以考核焊缝的强度。随着计算机技术和焊接数值模拟的发展 ,预测复杂结构的焊接变形在实际生产中发挥着越来越重要的作用。本文主要利用热... 液力变矩器是轿车上广泛采用的重要零部件 ,必须保证产品焊接后的尺寸精度 ;焊后需要进行疲劳试验以考核焊缝的强度。随着计算机技术和焊接数值模拟的发展 ,预测复杂结构的焊接变形在实际生产中发挥着越来越重要的作用。本文主要利用热弹塑性有限元方法和残余塑变有限元方法 ,建立了液力变矩器焊接变形和焊接残余应力的三维模型 ,预测了液力变矩器在不同工艺参数下的焊接变形和焊接残余应力 ,并模拟了疲劳试验载荷下的应力分布状态等 ,分析结果与实测结果较好地吻合。根据分析结果 ,提出了合理的焊接方法与工艺参数 。 展开更多
关键词 液力变矩器 焊接变形 残余应力 有限元 轿车 计算优化 焊接工艺
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离心机复杂转鼓的有限元优化计算 被引量:26
19
作者 冯立成 周密 易泽明 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期295-297,共3页
离心机转鼓强度的传统算法往往偏于保守 ,相关尺寸有较大的富裕 ,影响到离心机的技术经济指标。针对形状复杂的虹吸离心机转鼓 ,在有限元应力分析的基础上 ,建立了转鼓强度整体优化的数学模型 ,并对实际转鼓进行了优化计算。优化结果表... 离心机转鼓强度的传统算法往往偏于保守 ,相关尺寸有较大的富裕 ,影响到离心机的技术经济指标。针对形状复杂的虹吸离心机转鼓 ,在有限元应力分析的基础上 ,建立了转鼓强度整体优化的数学模型 ,并对实际转鼓进行了优化计算。优化结果表明 ,在保证强度、刚度的前提下 ,离心机转鼓质量可下降 10 %。 展开更多
关键词 虹吸离心机 有限元法 优化计算 转鼓
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梯形明渠水跃共轭水深的优化计算 被引量:7
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作者 金菊良 付强 +1 位作者 魏一鸣 丁晶 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 2002年第1期58-62,共5页
梯形明渠水跃共轭水深的计算问题在水工消能设计中具有重要意义 ,目前常用的方法有试算法、图解法、近似公式法 ,它们存在计算精度不高、求解复杂、使用不便等缺点。为此 ,本文把该问题等价于两个非线性优化问题 ,建议统一用笔者研制的... 梯形明渠水跃共轭水深的计算问题在水工消能设计中具有重要意义 ,目前常用的方法有试算法、图解法、近似公式法 ,它们存在计算精度不高、求解复杂、使用不便等缺点。为此 ,本文把该问题等价于两个非线性优化问题 ,建议统一用笔者研制的加速遗传算法 (AGA)来处理。实例的计算结果说明 ,AGA比常用方法简便。 展开更多
关键词 水跃 共轭水深 遗传算法 梯形明渠 优化计算 临界水深
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