飞行器陶瓷基复合材料轻量化结构设计研究进展 被引量：2

1

作者 马宇 张大海 +3 位作者 吴军 荆瑞 徐培飞 费庆国 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1-15,共15页

高马赫数飞行带来的极端服役环境对新一代高速飞行器的材料、结构设计提出了更加严苛的要求,本文从“选、用、评”三方面对陶瓷基复合材料在飞行器结构设计中的应用进行综述,进而提出未来发展方向,为飞行器陶瓷基复合材料结构设计提供... 高马赫数飞行带来的极端服役环境对新一代高速飞行器的材料、结构设计提出了更加严苛的要求,本文从“选、用、评”三方面对陶瓷基复合材料在飞行器结构设计中的应用进行综述,进而提出未来发展方向,为飞行器陶瓷基复合材料结构设计提供参考。全面综述了陶瓷基复合材料在不同应用场景下的选取准则及相应制备方法,系统介绍了陶瓷基复合材料在飞行器结构中的典型应用,分析了近服役工况下材料的评价准则及地面实验方法。为满足未来飞行器需求,提出需要结合计算机辅助优化技术和创新制备方法,提高陶瓷基复合材料的耐温和抗疲劳性能;发展高可靠、长寿命的连接技术和一体成型设计方案,充分发挥材料优势;开发多物理场耦合作用下的原位表征技术,以获得陶瓷基复合材料在实际使用中的性能演化行为,为飞行器轻量化结构设计提供可靠依据。 展开更多

关键词 飞行器 陶瓷基复合材料 热防护结构 轻量化结构

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面向航空航天轻量化结构的机器人化增材制造技术研究进展 被引量：2

2

作者 赵冬华 张国权 +1 位作者 阮凯程 熊异 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第19期71-91,共21页

近年来,机器人化增材制造技术凭借其高效率、大幅面和可移动等显著优势,在航空航天轻量化结构制造领域展现出巨大潜能。本文系统回顾了航空航天轻量化结构领域内的研究进展,从制造与修复需求出发,探讨了轻量化技术的研究背景及其重要性... 近年来,机器人化增材制造技术凭借其高效率、大幅面和可移动等显著优势,在航空航天轻量化结构制造领域展现出巨大潜能。本文系统回顾了航空航天轻量化结构领域内的研究进展,从制造与修复需求出发,探讨了轻量化技术的研究背景及其重要性。面向增材制造技术,详细介绍了轻质结构、材料及功能一体化的设计与制造。深入分析了机器人化增材制造的关键技术,包括技术特性、典型工艺原理、机器人机构、装备和工艺规划,并讨论了轻量化结构机器人化增材制造所面临的关键挑战。最后,基于当前技术发展现状,展望了未来的研究方向,包括多工艺复合制造、智能化监测和控制、数字孪生技术,以及人机协同增材制造的应用潜力。本文从机器人化增材制造角度为航空航天轻量化结构的研究开发提供一份全面、前沿的科学综述,为推动该领域下阶段的发展提供参考。 展开更多

关键词 轻量化结构 机器人 增材制造 航空航天 材料-结构-功能一体化

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基于拓扑优化的3D打印聚乳酸材料的轻量化结构设计

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作者 李倩 顾佳晨 +2 位作者 唐海原 乔海玉 王传洋 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期76-84,共9页

轻量化结构设计可以在保持性能的同时降低产品质量,对汽车高铁、航空航天等行业实现节能减排具有重要意义。聚乳酸具有可降解、易打印、良好的力学性能等优点,在3D打印领域得到广泛应用。本文中以可降解材料聚乳酸为研究对象,以拓扑优... 轻量化结构设计可以在保持性能的同时降低产品质量,对汽车高铁、航空航天等行业实现节能减排具有重要意义。聚乳酸具有可降解、易打印、良好的力学性能等优点,在3D打印领域得到广泛应用。本文中以可降解材料聚乳酸为研究对象,以拓扑优化作为轻量化结构设计的方法,采用熔融沉积3D打印技术,探究拓扑优化过程中参数(体积分数和惩罚因子)对工件在弯曲载荷下总变形的影响。对不同填充率下拓扑优化前后的工件质量进行对比,并探究了拓扑优化后不同熔融沉积3D打印速度下工件的弯曲性能。结果表明,当体积分数取40%、惩罚因子取3时,拓扑优化后模型最大变形量满足优化目标;3D打印的拓扑优化工件可以实现50%的减重且保持较高的弯曲力,但弯曲模量和变形量略有下降;降低打印速度对拓扑优化后工件的力学性能影响不大。 展开更多

关键词 轻量化结构设计 拓扑优化 3D打印 聚乳酸

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飞机上刹车杆仿竹轻量化结构及响应面法优化

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作者 张霄昕 王琦 +1 位作者 何国毅 杨辉 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期546-552,共7页

起落架是飞机重要的部件之一,为降低结构重量和应力集中现象,结合3D打印技术的发展,在总质量不增加和外形尺寸不突破的前提下,将原十字结构改为空心圆柱结构,并参考竹结构,给出了两种起落架上刹车杆仿生结构,采用响应面法进行了进一步... 起落架是飞机重要的部件之一,为降低结构重量和应力集中现象,结合3D打印技术的发展,在总质量不增加和外形尺寸不突破的前提下,将原十字结构改为空心圆柱结构,并参考竹结构,给出了两种起落架上刹车杆仿生结构,采用响应面法进行了进一步的参数寻优。仿真分析结果表明:采用仿竹结构后,两种仿竹结构质量分别降低了17%和14.98%,最大等效应力值分别降低了57.34%和57.90%。说明仿竹结构对降低最大等效应力具有非常好的作用。本优化方法对杆件轻量化设计具有实际意义,并可推广使用。 展开更多

关键词 结构轻量化 仿竹结构 数值仿真 响应面法 优化

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硅镜轻量化结构优化与实现

5

作者 张云电 管成成 余芳 《机电工程》 CAS 2009年第6期28-30,67,共4页

为了保证在高的面形精度的前提下尽可能地降低硅镜的质量,通过对多种轻量化结构的分析与对比,确定了具体轻量化结构形式并对其进行了优化设计。通过计算机仿真分析证明了该优化设计方案的可行性,并采用超声加工方法实现了硅镜轻量化加... 为了保证在高的面形精度的前提下尽可能地降低硅镜的质量,通过对多种轻量化结构的分析与对比,确定了具体轻量化结构形式并对其进行了优化设计。通过计算机仿真分析证明了该优化设计方案的可行性,并采用超声加工方法实现了硅镜轻量化加工。试验结果表明:轻量化加工的硅镜镜体质量明显降低;虽然镜面精度有所降低,但仍能满足光学系统的设计要求。 展开更多

关键词 硅镜 轻量化结构 优化设计 超声加工

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3m级大口径空间光学主反射镜的轻量化结构优化 被引量：10

6

作者 郎明 胡瑞 +3 位作者 张媛媛 陈刚荣 陈小安 胡桂涛 《航天返回与遥感》 CSCD 2020年第5期55-63,共9页

增大主反射镜的口径是提高空间反射式光学系统分辨率的最直接手段。随着口径的不断增大,传统的蜂窝结构很难满足反射镜的高轻量化和高刚度的要求,需要研究新的结构方案来对其进行优化设计。文章针对空间相机大口径主反射镜的应用需求,... 增大主反射镜的口径是提高空间反射式光学系统分辨率的最直接手段。随着口径的不断增大,传统的蜂窝结构很难满足反射镜的高轻量化和高刚度的要求,需要研究新的结构方案来对其进行优化设计。文章针对空间相机大口径主反射镜的应用需求,在传统蜂窝夹层反射镜结构的基础上,结合反射镜应力状态分析,提出了一种新型低面密度大口径反射镜轻量化方案——叠层蜂窝夹层反射镜。同时,以3m级大口径反射镜为例,进行了详细的结构参数优化,分析了卸载支撑状态的面形变化,并对反射镜的过载强度和温度面形稳定性进行了校核,验证了叠层蜂窝大口径反射镜轻量化结构方案的合理性。 展开更多

关键词 蜂窝结构 轻量化结构优化 3m 级大口径 空间反射镜 空间相机

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一种汽车防撞梁轻量化结构的仿真分析与试验研究 被引量：10

7

作者 胡红舟 钟志华 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期918-925,共8页

为兼顾汽车结构轻量化和碰撞安全性的要求,本文中提出了一种铝合金波纹板加强结构设计方案用来加强盒形汽车防撞梁。通过建模与仿真研究了波纹板的不同结构特征和参数对防撞梁加强作用的影响,并进行了集中载荷和均布载荷条件下的试验验... 为兼顾汽车结构轻量化和碰撞安全性的要求,本文中提出了一种铝合金波纹板加强结构设计方案用来加强盒形汽车防撞梁。通过建模与仿真研究了波纹板的不同结构特征和参数对防撞梁加强作用的影响,并进行了集中载荷和均布载荷条件下的试验验证。仿真和试验的结果均表明,铝合金波纹板加强结构是汽车防撞梁轻量化设计的有效方法,具有重大的工程应用价值。 展开更多

关键词 汽车防撞梁 轻量化结构 铝合金波纹板 仿真分析 试验研究

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机床轻量化结构单元特征研究与静态性能分析 被引量：8

8

作者 邢俏芳 董惠敏 +4 位作者 姜怀胜 王德胜 王德伦 申会鹏 张允良 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2012年第12期44-49,共6页

研究10类典型机床结构特征,提出了机床轻量化结构单元的概念。将支承件结构内部单元分为箱体类单元、壁板类单元、加强筋类单元以及工艺类单元4大类。对各类单元进行结构特征分析,归纳出4类单元类型型谱,并分别对铸造单元和焊接单元工... 研究10类典型机床结构特征,提出了机床轻量化结构单元的概念。将支承件结构内部单元分为箱体类单元、壁板类单元、加强筋类单元以及工艺类单元4大类。对各类单元进行结构特征分析,归纳出4类单元类型型谱,并分别对铸造单元和焊接单元工艺特征进行描述。以含有壁板类单元的某立式加工中心立柱为研究对象,运用有限元分析法对其不同单元的参数化模型进行静态性能分析,结果发现内部结构为井字形单元的立柱静态性能最好。单元特征研究及其对支承件静态性能分析成果为支承件轻量化设计和优化设计奠定了基础。 展开更多

关键词 机床结构轻量化 单元类型 结构设计 静态性能分析

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面向一体化热防护的陶瓷基复合材料轻量化结构研究进展与挑战 被引量：2

9

作者 张路 袁芳 +2 位作者 王文清 董星杰 何汝杰 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期15-28,共14页

高超声速飞行器技术是航空航天领域发展的重要方向,对国防安全起着重要作用。高超声速飞行器能在极端环境中安全服役的关键在于飞行器的热防护材料与结构。一方面,热防护材料与结构必须能够经受恶劣的气动热环境;另一方面,热防护材料与... 高超声速飞行器技术是航空航天领域发展的重要方向,对国防安全起着重要作用。高超声速飞行器能在极端环境中安全服役的关键在于飞行器的热防护材料与结构。一方面,热防护材料与结构必须能够经受恶劣的气动热环境;另一方面,热防护材料与结构还要在承载的同时尽可能降低质量以提高飞行器有效载荷。因此,需要研发兼具耐高温、轻量化、承载特性的热防护结构。本文首先综述了C/SiC陶瓷基复合材料轻量化点阵结构及其制造方法,对其在室温、高温环境下的力学行为与传热行为的研究现状进行了总结,并具体讨论了基于C/SiC陶瓷基复合材料轻量化点阵结构的耐高温、轻量化、承载、一体化热防护结构研究进展情况。最后,在新设计理论与方法、新制造技术、服役特性、多功能一体化设计与实现四个方面对面向一体化热防护的陶瓷基复合材料轻量化结构的研究挑战进行了展望。本文为高超声速飞行器新型热防护结构的发展提供一定借鉴与思考。 展开更多

关键词 C/SiC陶瓷基复合材料 轻量化点阵结构 力学行为 传热行为 一体化热防护结构

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深海浮筏式网箱高效有限元分析及结构轻量化

10

作者 田中旭 胡学文 +2 位作者 刘智健 杨丹杰 张俊 《南方水产科学》 北大核心 2025年第3期92-100,共9页

针对深海浮筏式养殖网箱由于结构复杂、载荷多样导致的有限元建模繁琐问题,提出了一种高效有限元分析与结构优化的方法。以某直径40 m的深海浮筏式养殖网箱为例,通过梳理算法与程序开发,实现了节点与单元定义、风浪流等载荷的参数化计... 针对深海浮筏式养殖网箱由于结构复杂、载荷多样导致的有限元建模繁琐问题,提出了一种高效有限元分析与结构优化的方法。以某直径40 m的深海浮筏式养殖网箱为例,通过梳理算法与程序开发,实现了节点与单元定义、风浪流等载荷的参数化计算与施加,以及优化参数实时更新等功能,进行了基于ANSYS软件的二次开发,实现了网箱高效有限元建模与重构。在此基础上,结合遗传算法进行网箱结构优化,并通过引入幂次变异函数来增强优化算法的鲁棒性。结果表明,在结构强度一致的情况下,优化后的网箱质量减少了17.98%。该方法可为深海浮筏式养殖网箱的设计与结构优化提供参考。 展开更多

关键词 浮筏式养殖网箱 深远海养殖 有限元建模 遗传算法 结构轻量化

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基于改进YOLOv8n的轻量化蓝莓成熟度检测方法

11

作者 许艳霞 柳江 +2 位作者 李宝刚 尹浩 胡博 《江西农业大学学报》 北大核心 2025年第3期764-777,共14页

【目的】复杂果园环境下蓝莓果实存在密集分布、重叠以及叶片遮挡等情况,使用现有的目标检测算法检测存在速度慢、识别准确率低等问题。本研究提出一种基于改进YOLOv8n的目标检测算法,用于识别蓝莓的不同成熟度(成熟、未成熟和半成熟)... 【目的】复杂果园环境下蓝莓果实存在密集分布、重叠以及叶片遮挡等情况,使用现有的目标检测算法检测存在速度慢、识别准确率低等问题。本研究提出一种基于改进YOLOv8n的目标检测算法,用于识别蓝莓的不同成熟度(成熟、未成熟和半成熟)。【方法】首先,采用将COCO2017目标检测数据集作为源域、草莓数据集为辅助域的迁移学习方法训练模型,得到蓝莓数据集的预训练权重。接着基于YOLOv8n模型做以下3个改进:(1)将MobileNetv4中的universal inverted bottleneck(UIB)模块引入主干部分中,在轻量化主干部分的同时提高模型检测性能;(2)添加通道注意力机制(coordinate attention,CA),提高特征提取能力,有效解决因果实重叠导致的漏检、错检问题;(3)提出一种基于HetConv的轻量化共享卷积结构,用于轻量化网络检测头部,增强模型对全局信息的获取能力。【结果】改进的YOLOv8n模型的平均精度均值、精确率、召回率分别能达到98.46%,99.10%,96.96%,同原YOLOv8n模型相比,分别提高了2.94、2.52和3.84个百分点,并且模型的参数量和计算量分别下降了37.54%、40.87%;与其他主流目标检测模型FasterR-CNN、YOLOv5s、SSD相比,本模型在平均精度上分别高了6.26、6.1和7.98个百分点,并且模型参数量和模型复杂度最低。同时,在不同光照条件、重叠遮挡等复杂场景的可视化检测对比试验中,改进后的模型均具有一定的优势和较高的鲁棒性。【结论】本模型以较高的识别精度为前提,同时占用较少的存储空间,具有良好的实时性和鲁棒性,适合部署于采摘机器人的嵌入式设备上,可为蓝莓果实的成熟度评估和小目标检测等研究提供借鉴。 展开更多

关键词 蓝莓果实 目标检测算法 迁移学习 YOLOv8n CA注意力机制 轻量化共享卷积结构

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预应力钢丝缠绕缸体结构轻量化关键技术 被引量：5

12

作者 李慧丽 郎利辉 +1 位作者 焦伟 苏怀忠 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期899-903,共5页

针对等静压设备的预应力钢丝缠绕缸体结构的缠绕方法、强度和稳定性理论,定义了一种基于等剪应力缠绕的预应力大型结构轻量化设计模型.结合工作内压为300MPa、缸体内径为500mm的缸体设计实例,利用多岛遗传算法成功地得到了最优化解.质... 针对等静压设备的预应力钢丝缠绕缸体结构的缠绕方法、强度和稳定性理论,定义了一种基于等剪应力缠绕的预应力大型结构轻量化设计模型.结合工作内压为300MPa、缸体内径为500mm的缸体设计实例,利用多岛遗传算法成功地得到了最优化解.质量由传统设计的9.03 t减轻到8.53 t,减少了5.5%.经专家系统软件和有限元软件验证,方案符合结构强度、刚度条件,预紧态结构不屈服,设计不失稳,并满足内径尺寸大于500 mm等设计要求,方案可行.分析表明,该优化模型合理,多岛遗传算法收敛效果好.该方法适用于大吨位、超高温超高压等静压设备的缸体缠绕结构优化问题. 展开更多

关键词 遗传算法 结构设计 等静压 轻量化结构 优化 专家系统 仿真

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基于ANSYS的汽车结构轻量化设计 被引量：78

13

作者 赵韩 钱德猛 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期12-15,共4页

建立了基于ANSYS的某型号半挂车车架的有限元模型,并且进行了模拟实际工况的应力计算和试验验证。从有限元分析结果出发,形成了优化设计的数学模型,通过计算提出较为合理的车架轻量化设计方案。

关键词 车架 有限元模型 ANSYS 汽车 结构轻量化 优化设计

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航天器轻量化多功能结构设计与制造技术研究进展 被引量：16

14

作者 雷红帅 赵则昂 +5 位作者 郭晓岗 陶然 李营 黄怿行 赵天 方岱宁 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期10-22,共13页

轻质多功能结构是航天器装备实现轻量化的重要技术途径,本文针对航天器轻量化多功能结构设计与制造技术进行概述,重点介绍了高承载三维点阵结构、热变形稳定结构、智能折展结构、分离解锁结构、电磁隐身结构、以及复合材料新型连接技术... 轻质多功能结构是航天器装备实现轻量化的重要技术途径,本文针对航天器轻量化多功能结构设计与制造技术进行概述,重点介绍了高承载三维点阵结构、热变形稳定结构、智能折展结构、分离解锁结构、电磁隐身结构、以及复合材料新型连接技术等方面的现状及发展趋势,浅析了航天器装备新型结构研制面临的关键技术问题。 展开更多

关键词 航天器装备 轻量化结构 多功能结构 制造技术

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球笼式等速万向节结构轻量化设计 被引量：9

15

作者 卢曦 郑松林 《机械设计》 CSCD 北大核心 2007年第6期17-20,共4页

为了实现球笼式等速万向节的结构轻量化设计,以球笼式等速万向节最大接触应力、接触总变形和塑性变形为依据,分别对钢球数量为6和8的两种结构的球笼式等速万向节进行了初步研究。对球笼式等速万向节的主要结构尺寸即钢球中心圆直径与钢... 为了实现球笼式等速万向节的结构轻量化设计,以球笼式等速万向节最大接触应力、接触总变形和塑性变形为依据,分别对钢球数量为6和8的两种结构的球笼式等速万向节进行了初步研究。对球笼式等速万向节的主要结构尺寸即钢球中心圆直径与钢球直径之比、万向节外径与内套花键分度圆直径之比,以及球笼式等速万向节的偏心距与钢球中心圆半径之比进行了优化选择和比较。研究结果初步表明,对于球笼式等速万向节,当钢球数量由6增加为8时,由于钢球直径的减小,不但其外形尺寸可以减小12%、质量可以减少近20%,而且万向节的承载能力反而可以得到少许提高。因此,增加球笼式等速万向节的钢球数量是实现其结构轻量化设计的一种有效方法。 展开更多

关键词 等速万向节 球笼式万向节 结构轻量化 接触应力

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基于Q-learning的轻量化填充结构3D打印路径规划 被引量：1

16

作者 徐文鹏 王东晓 +3 位作者 付林朋 张鹏 侯守明 曾艳阳 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第12期44-47,共4页

针对轻量化填充结构模型,提出了一种基于Q-learning算法的3D打印路径规划方法,来改善该结构路径规划中转弯与启停次数较多的问题。首先对填充和分层处理后的模型切片进行预处理,然后以减少打印头转弯和启停动作为目标,构建相对应的马尔... 针对轻量化填充结构模型,提出了一种基于Q-learning算法的3D打印路径规划方法,来改善该结构路径规划中转弯与启停次数较多的问题。首先对填充和分层处理后的模型切片进行预处理,然后以减少打印头转弯和启停动作为目标,构建相对应的马尔可夫决策过程数学模型,多次迭代动作价值函数至其收敛,求解出一组取得最大回报值的动作策略,按照所设定的数学模型将该策略转义输出为打印路径,最后通过对比实验进行验证。实验结果表明:该方法能有效减少打印头的转弯和启停次数,增加打印路径的连续性,节省打印时间,同时可以在一定程度上提升打印质量。 展开更多

关键词 3D打印 路径规划 Q-learning算法 轻量化填充结构

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汽车轻量化设计中塑料的应用分析

17

作者 刘红强 《塑料工业》 CSCD 北大核心 2024年第12期186-186,共1页

汽车作为人们日常生活的重要交通工具,在为人们带来便捷的同时,也给环境造成了非常大的压力。为缓解能源危机、保护生态环境,国家出台了一系列政策以规范汽车排放量及燃料消耗量。汽车轻量化设计是汽车领域节能减排的重要方向,主要通过... 汽车作为人们日常生活的重要交通工具,在为人们带来便捷的同时,也给环境造成了非常大的压力。为缓解能源危机、保护生态环境,国家出台了一系列政策以规范汽车排放量及燃料消耗量。汽车轻量化设计是汽车领域节能减排的重要方向,主要通过材料轻量化、结构轻量化、工艺轻量化等途径实现。其中,塑料在汽车轻量化中的有效应用,不仅降低了汽车生产成本,还因其高性能进一步降低了油耗和缩短制动距离。 展开更多

关键词 燃料消耗量 汽车轻量化 能源危机 节能减排 有效应用 缩短制动距离 交通工具 结构轻量化

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汽车结构轻量化的研究与进展 被引量：14

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作者 赵晓东 穆希辉 +2 位作者 杜峰坡 郭浩亮 陈建华 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2017年第10期157-162,共6页

汽车结构轻量化作为节能减排的一种有效方法,对于改善能源与环境问题具有重要意义。首先对汽车结构轻量化的主要方法进行了总结,包括尺寸优化、形状优化、拓扑优化和多学科多目标优化;接着介绍了几种常用的优化算法:基因遗传算法、神经... 汽车结构轻量化作为节能减排的一种有效方法,对于改善能源与环境问题具有重要意义。首先对汽车结构轻量化的主要方法进行了总结,包括尺寸优化、形状优化、拓扑优化和多学科多目标优化;接着介绍了几种常用的优化算法:基因遗传算法、神经网络法和微粒子群算法等;然后分析了结构轻量化设计的主要技术难点;最后对汽车结构轻量化的发展进行了展望。 展开更多

关键词 汽车结构轻量化 多学科优化 基因遗传算法

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基于多工况关联的无人车辆车身结构轻量化优化设计 被引量：6

19

作者 李作轩 贾良跃 +4 位作者 郝佳 王超 王国新 明振军 阎艳 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期3529-3542,共14页

未来战场的多样化对特种无人车辆的环境适应性提出了更高的要求。为满足特种无人车辆的多工况使用、高机动能力与低成本研制等要求,采用多工况关联设计与轻量化优化的思路对无人车桁架车身结构进行优化设计。考虑到多工况的车身结构设... 未来战场的多样化对特种无人车辆的环境适应性提出了更高的要求。为满足特种无人车辆的多工况使用、高机动能力与低成本研制等要求,采用多工况关联设计与轻量化优化的思路对无人车桁架车身结构进行优化设计。考虑到多工况的车身结构设计变量多、设计空间大,面临仿真次数过多的问题,提出基于多工况关联的车身结构轻量化优化方法,利用设计变量区间缩减策略减小设计空间;引入高斯过程代理模型替换仿真分析实现结构设计方案性能的快速评估;结合遗传算法实现方案的优化。实验结果表明,最终优化方案在通过车身刚度强度和模态等多学科性能仿真验证的情况下,质量比初始方案降低14.12%,比只用高斯过程优化设计的方案降低8.87%。 展开更多

关键词 无人车辆 车身结构轻量化 多工况关联 设计空间缩减 代理模型 优化设计

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基于长短期记忆网络的桁架车身结构轻量化设计优化 被引量：2

20

作者 贾良跃 郝佳 +2 位作者 商曦文 李作轩 阎艳 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期3317-3330,共14页

为满足特种无人车辆高可靠机动、低成本研制等要求,在特种无人车辆的桁架车身结构设计早期阶段引入结构轻量化思想。为实现车身结构轻量化,提出基于长短期记忆网络的设计优化方法(LSTM-DO),利用LSTM-DO的快速搜索、高精度优化能力解决... 为满足特种无人车辆高可靠机动、低成本研制等要求,在特种无人车辆的桁架车身结构设计早期阶段引入结构轻量化思想。为实现车身结构轻量化,提出基于长短期记忆网络的设计优化方法(LSTM-DO),利用LSTM-DO的快速搜索、高精度优化能力解决车身结构设计优化中收敛慢、局部最优等问题。建立了某无人车辆桁架车身参数化模型与有限元分析模型,采用代理模型技术提高设计优化过程中车身结构性能评估速度,结合LSTM-DO优化方法快速准确地生成方案。对比了常用的梯度优化算法与启发式优化算法,所提LSTM-DO方法在最优方案性能、收敛速度和鲁棒性方面均展现出明显的优势。 展开更多

关键词 桁架车身 结构轻量化 优化设计 长短期记忆网络

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