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合模机构移模行程的Taguchi稳健设计
1
作者 吴磊 徐银 +1 位作者 赵翼翔 左亚军 《机床与液压》 北大核心 2014年第5期85-89,共5页
为保证某企业注塑机合模机构的使用性能的稳健性,提出一种将Taguchi稳健设计理论和虚拟样机技术相结合的稳健设计求解方式。详细介绍了Taguchi三次设计方法的原理和步骤;应用ADAMS建立该合模机构的参数化模型;在参数化模型基础上,通过... 为保证某企业注塑机合模机构的使用性能的稳健性,提出一种将Taguchi稳健设计理论和虚拟样机技术相结合的稳健设计求解方式。详细介绍了Taguchi三次设计方法的原理和步骤;应用ADAMS建立该合模机构的参数化模型;在参数化模型基础上,通过参数设计、容差设计先后得到了最佳参数组合和噪声因素下的最佳组合。优化结果表明:该方法提高了合模过程中开合模位置的重复精度。 展开更多
关键词 合模机构 taguchi稳健设计 容差设计
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基于多目标稳健STAP的集中式MIMO雷达波形设计
2
作者 张云雷 刘立国 +2 位作者 彭培 沈廷立 李厚朴 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第2期442-450,共9页
针对集中式多输入多输出(multiple-input multiple-output, MIMO)雷达多目标空时自适应信号处理(space-time adaptive signal processing, STAP)中最优发射波形设计问题,以最大化最差输出目标信干噪比(signal-to-interference plus nois... 针对集中式多输入多输出(multiple-input multiple-output, MIMO)雷达多目标空时自适应信号处理(space-time adaptive signal processing, STAP)中最优发射波形设计问题,以最大化最差输出目标信干噪比(signal-to-interference plus noise ratio, SINR)为优化准则,联合优化发射波形和接收滤波器。在模型方面,考虑其他目标作为相干干扰;在算法方面,为满足半正定规化(semi-definite programming, SDP)算法中输出波形相关的协方差矩阵的秩1约束,提出基于秩1近似的秩递减求解算法。在此基础上,设计两种迭代交替优化算法并对比了算法的性能。仿真结果表明,最优发射波形同时满足峰均比(peak-to-average ratio, PAR)和相似性约束,具有稳健多目标空时杂波抑制能力。 展开更多
关键词 多目标 稳健时空自适应信号处理 集中式MIMO雷达 波形设计 秩递减
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高速冲击下弹载器件缓冲结构稳健性优化设计
3
作者 程文鑫 杨伟龙 +2 位作者 刘启明 赵丽旸 李涛 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第4期89-95,共7页
弹载器件缓冲结构不仅要保障弹载器件免受损坏,还要防止其因缓冲材料塑性变形吸能发生过大位移。在高速冲击下提高其抗过载能力是缓冲防护设计的关键。为此,建立了包含弹载器件缓冲结构的高速冲击仿真模型,并通过空气炮高速冲击试验验... 弹载器件缓冲结构不仅要保障弹载器件免受损坏,还要防止其因缓冲材料塑性变形吸能发生过大位移。在高速冲击下提高其抗过载能力是缓冲防护设计的关键。为此,建立了包含弹载器件缓冲结构的高速冲击仿真模型,并通过空气炮高速冲击试验验证了该模型的准确性,进而构建了更全面的导引舱仿真模型。以弹载器件缓冲结构相关参数为设计变量,以光学模组最大相对位移为响应量,构建了表征二者之间映射关系的Kriging代理模型,并对弹载器件缓冲结构进行了稳健性优化设计。结果表明:通过优化弹载器件缓冲结构参数,在保证弹载器件不受损伤的前提下,光学模组最大相对位移从3.54 mm降低到了3.01 mm,稳健性明显提高,对该类结构的设计研究具有一定参考价值。 展开更多
关键词 稳健性 优化设计 弹载器件 缓冲结构 高速冲击
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考虑主客观权重的双响应曲面稳健设计优化
4
作者 伍建军 刘俊杰 +1 位作者 郑明贵 刘丽珍 《机械设计》 北大核心 2025年第4期47-55,共9页
针对细胞注射3-RRR柔顺并联微动平台多响应稳健优化设计中各响应权重缺少理论依据、赋权不合理的问题,文中引入主客观函数的思想,并将熵权法和主客观函数相结合,综合解决多响应问题。在铰链运动模型建立的基础上,运用Minitab对模型进行... 针对细胞注射3-RRR柔顺并联微动平台多响应稳健优化设计中各响应权重缺少理论依据、赋权不合理的问题,文中引入主客观函数的思想,并将熵权法和主客观函数相结合,综合解决多响应问题。在铰链运动模型建立的基础上,运用Minitab对模型进行试验设计;引入熵权法对试验设计进行分析从而构建客观满意度函数,同时根据工程实践情况构建主观满意度函数;最后将两个函数赋予不同权重进行乘积得出综合满意度函数,并采用广义降阶梯度法求解得出不同组合赋权下的满意度值。设计者可根据对最优性和稳健性的不同需求,采用不同的赋权方案。案例表明,这对柔顺机构稳健设计来说是一种有效的改进方法。 展开更多
关键词 柔性铰链结构 稳健优化设计 熵权法 试验设计 综合满意度函数
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基于制造误差的伺服电机转矩脉动稳健性设计
5
作者 刘凯 王毅 +2 位作者 姜为之 王宏 吴轩钦 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第7期22-31,42,共11页
针对制造误差引起的伺服电机转矩脉动问题,提出了基于田口法的电机稳健性设计方法。首先,基于三坐标测量的实际制造误差,建立了电机的电磁模型。其次,通过电磁有限元仿真,分析了制造误差对转矩脉动的具体影响。接着,通过灵敏度分析选取... 针对制造误差引起的伺服电机转矩脉动问题,提出了基于田口法的电机稳健性设计方法。首先,基于三坐标测量的实际制造误差,建立了电机的电磁模型。其次,通过电磁有限元仿真,分析了制造误差对转矩脉动的具体影响。接着,通过灵敏度分析选取电机关键设计参数作为控制因子,将定子椭圆度和转子静偏心距视为噪声因子,通过正交试验优化电机的设计参数,从而提高了电机转矩脉动的稳健性。实验结果表明,考虑实际制造误差的电机模型仿真结果与实测数据吻合良好,采用稳健性设计方案有效降低了71.66%的转矩脉动方差。 展开更多
关键词 转矩脉动 齿槽转矩 制造误差 稳健性设计 田口法
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基于Taguchi的柔性薄板装配夹具稳健设计 被引量：11
6
作者 于奎刚 金隼 来新民 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1941-1945,1949,共6页
结合Taguchi稳健设计方法和柔性薄板零件装配偏差建模,提出了一种柔性薄板装配夹具稳健设计方法.通过对柔性薄板零件装配过程的分析,建立了反映装配质量与零件制造偏差、夹具定位偏差和夹具定位方案关系的装配偏差模型.利用Taguchi方法... 结合Taguchi稳健设计方法和柔性薄板零件装配偏差建模,提出了一种柔性薄板装配夹具稳健设计方法.通过对柔性薄板零件装配过程的分析,建立了反映装配质量与零件制造偏差、夹具定位偏差和夹具定位方案关系的装配偏差模型.利用Taguchi方法进行夹具定位的稳健设计时,以夹具定位位置为设计参数,各零件制造偏差和夹具定位偏差为噪声参数,结合柔性薄板装配偏差建模方法提出了柔性薄板夹具稳健设计的信噪比计算方法,通过安排正交试验的内外表,分析各夹具定位方案下装配质量对各偏差源的稳健性,确定稳健的夹具方案.该方法通过一个简单柔性薄板装配得到了验证. 展开更多
关键词 稳健设计 taguchi 柔性薄板装配 夹具设计
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基于有限元法和Taguchi方法的移动硬盘耐撞性能稳健设计 被引量：1
7
作者 杨书仪 刘德顺 +1 位作者 赵继云 文泽军 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期85-89,共5页
运用Taguchi参数设计方法,提出了基于数值模拟的移动硬盘跌落冲击耐撞性能稳健设计方法。以6.3cm(2.5in)移动硬盘为研究对象,建立了基于有限元软件ANSYS/LS-DYNA的移动硬盘跌落冲击三维有限元模型。分析了关键结构参数对移动硬盘耐撞性... 运用Taguchi参数设计方法,提出了基于数值模拟的移动硬盘跌落冲击耐撞性能稳健设计方法。以6.3cm(2.5in)移动硬盘为研究对象,建立了基于有限元软件ANSYS/LS-DYNA的移动硬盘跌落冲击三维有限元模型。分析了关键结构参数对移动硬盘耐撞性能稳健性的影响,进行了移动硬盘耐撞性能稳健设计,获得使磁盘盘片接触面等效应力对地面硬度变化具有稳健性的最优参数水平组合,并进行了仿真试验验证分析。该方法为改进设计提高移动硬盘耐撞性能提供了理论依据。 展开更多
关键词 有限元法 taguchi方法 移动硬盘 耐撞性 稳健设计
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混合动力装载机复合储能系统6σ稳健设计
8
作者 刘振博 林慕义 +1 位作者 白宇 成恺 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第5期187-194,共8页
复合储能式混合动力装载机可以降低车辆燃油消耗,实现能量高效回收,但由于系统组成较为复杂、装载机工作环境恶劣且存在较多不确定性因素,使得整车运行的经济性无法达到最佳状态。为此,采用6σ稳健优化设计理论,对影响复合储能系统性能... 复合储能式混合动力装载机可以降低车辆燃油消耗,实现能量高效回收,但由于系统组成较为复杂、装载机工作环境恶劣且存在较多不确定性因素,使得整车运行的经济性无法达到最佳状态。为此,采用6σ稳健优化设计理论,对影响复合储能系统性能的参数进行优化设计,得到可靠性较高的优化参数;在4种常见工况下通过装载机的整车后向仿真模型对6σ算法的优化结果进行验证,发现整车燃油消耗量明显下降,4种工况的平均节油率分别为11.14%、10.30%、10.40%、11.38%;利用dSPACE硬件在环的试验方式验证了仿真结果与试验结果基本一致,误差在0.5 g内,证明6σ优化效果切实有效。 展开更多
关键词 6σ理论 稳健设计 动态工况 复合储能
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基于Taguchi正交试验的侧围外板定位布局稳健设计 被引量：1
9
作者 夏玉峰 王天宇 +3 位作者 杨栋 姜来 赵佳 龙帅 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期494-499,共6页
针对汽车B柱装配质量存在的问题,提出对B柱零件的装配定位布局进行稳健性设计的方法。以侧围外板为对象,以各定位块的坐标为设计参数,以零件制造偏差和定位偏差为噪声因素设计试验表,进行Taguchi正交试验。以侧围外板与立柱加强板的装... 针对汽车B柱装配质量存在的问题,提出对B柱零件的装配定位布局进行稳健性设计的方法。以侧围外板为对象,以各定位块的坐标为设计参数,以零件制造偏差和定位偏差为噪声因素设计试验表,进行Taguchi正交试验。以侧围外板与立柱加强板的装配间隙作为衡量装配质量的指标,建立相应的稳健性评价函数并推导出信噪比计算公式。在此基础上利用3DCS软件进行装配偏差仿真,确定稳健设计方案。模拟验证结果表明,与原始定位布局相比,稳健设计后的定位布局的测量超差率显著降低,有效地减小了装配间隙,解决了B柱装配偏差太大的问题,证明了该方法的可行性。 展开更多
关键词 稳健设计 定位布局 taguchi正交试验 装配偏差
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飞行器气动稳健优化设计方法研究进展 被引量：2
10
作者 赵欢 王摄昆 +1 位作者 高正红 黄江涛 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第9期37-69,I0001,36,共35页
随着对现代飞行器性能需求的不断提高,面向工程应用的先进气动外形设计方法要求能兼顾多学科高性能和稳健性,以突破传统设计方法设计的外形稳健性差、难以实现工程应用的难题。针对这一问题,飞行器气动稳健优化设计方法脱颖而出并取得... 随着对现代飞行器性能需求的不断提高,面向工程应用的先进气动外形设计方法要求能兼顾多学科高性能和稳健性,以突破传统设计方法设计的外形稳健性差、难以实现工程应用的难题。针对这一问题,飞行器气动稳健优化设计方法脱颖而出并取得了快速发展,多种高效实用的不确定量化和稳健优化方法被相继提出,成为了满足工程型号气动外形设计要求最有力的手段之一。本文以建立工程实用的高效气动稳健优化设计方法为需求,综述了飞行器气动稳健优化设计相关理论和方法的最新研究进展。首先,系统介绍了飞行器气动稳健优化设计方法的研究现状和最新进展,对不确定建模、不确定量化和稳健优化等关键技术的发展现状进行了详细介绍和讨论;然后,结合当前最受关注的工程应用问题,陈述和讨论了气动稳健优化设计方法在跨声速翼型/机翼、自然层流外形、叶栅/旋翼外形3类典型复杂气动设计问题中的应用效果和进展,同时结合多学科分析与优化设计需要,调研了气动/隐身/声爆/结构多学科稳健优化设计在工程设计问题中的最新进展和发展方向;最后,结合文献综述,讨论了飞行器气动稳健优化设计理论和方法在发展和应用上面临的难题和挑战,并展望了未来研究方向。 展开更多
关键词 气动稳健优化设计 不确定建模 不确定量化 多学科稳健优化 稳健气动外形
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磁热耦合下的比例电磁铁热稳健性再设计
11
作者 刘宸宇 王安麟 +2 位作者 李晓田 刘家铭 李晓祥 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期89-98,共10页
针对工程机械比例阀用电磁铁的耐久性问题,为提高在随机载荷条件下抵抗热失效的能力,综合多物理场耦合理论与稳健性优化理论,提出了比例电磁铁的参数化再设计模型。以一种具有盆式吸合结构的比例电磁铁为研究对象,通过稳态电磁测试和温... 针对工程机械比例阀用电磁铁的耐久性问题,为提高在随机载荷条件下抵抗热失效的能力,综合多物理场耦合理论与稳健性优化理论,提出了比例电磁铁的参数化再设计模型。以一种具有盆式吸合结构的比例电磁铁为研究对象,通过稳态电磁测试和温度分布测试,验证了所提出的参数化模型的有效性,并在保证电磁算力精度的前提下,标定了系统中量值模糊的导磁、传热等参数;以电磁铁和线圈主要结构参数为控制因子,以生产工艺条件不确定性导致的线圈漆包铜导线线径随机误差为噪声因子,基于田口方法设计正交试验,定义了多因素加权的比例电磁铁热稳健性再设计评价函数;以挖掘机现场试验获得的比例电磁铁热负载作为响应计算热源,在不导致线圈绝缘破损失效的许用温升约束下,进行关键结构参数在噪声扰动下系统响应变异最小的再设计。研究结果表明:线圈长度和匝数是影响电磁铁热稳健性的主要因素,由绕线工艺决定的线圈窗口形态决定了系统的导磁、传热能力。文中提出的比例电磁铁热稳健性再设计方法对于磁热耦合下的机电产品定制化设计具有工程化参考价值。 展开更多
关键词 比例电磁铁 线圈 多物理场耦合 热稳健性再设计 田口方法
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火星六旋翼无人机旋翼气动外形稳健设计与优化
12
作者 宣金婷 丁志伟 +1 位作者 赵洪 李建波 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期264-272,共9页
火星大气密度极低、热容小,致使火星的大气压和大气密度伴随着温度大幅度变化,具有较强的不确定性。针对单一大气密度进行旋翼确定性气动设计,可能导致旋翼在非设计点功耗大幅增加,影响火星无人机的正常使用。为了避免上述问题,本文从... 火星大气密度极低、热容小,致使火星的大气压和大气密度伴随着温度大幅度变化,具有较强的不确定性。针对单一大气密度进行旋翼确定性气动设计,可能导致旋翼在非设计点功耗大幅增加,影响火星无人机的正常使用。为了避免上述问题,本文从火星大气环境研究入手,建立火星大气密度概率分布模型。针对应用潜力更大的火星六旋翼无人机,采用黏性涡粒子方法建立火星大气环境下高置信度的旋翼精细化气动模型,并通过快速非支配排序遗传算法Ⅱ开展旋翼气动外形的稳健设计优化。设计得到的旋翼气动外形方案在面对火星大气密度变化时能保持较好的气动性能,且具备更强的稳健性,有利于火星六旋翼无人机在不同大气环境下执行更远距离、更长时间的火星探测任务。 展开更多
关键词 火星 旋翼 气动优化 稳健设计 黏性涡
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基于疲劳寿命的悬架控制臂多目标稳健性优化 被引量：1
13
作者 孙涛 蒋荣超 刘大维 《机械设计》 北大核心 2025年第1期85-93,共9页
轻量化设计是减少汽车尾气排放和燃油消耗的重要途经之一,而设计参数的不确定性会影响优化设计结果的可靠性。文中以汽车麦弗逊悬架下控制臂为研究对象,对其模态及刚度进行有限元分析,并采用名义应力法对其进行疲劳寿命预测。基于网格... 轻量化设计是减少汽车尾气排放和燃油消耗的重要途经之一,而设计参数的不确定性会影响优化设计结果的可靠性。文中以汽车麦弗逊悬架下控制臂为研究对象,对其模态及刚度进行有限元分析,并采用名义应力法对其进行疲劳寿命预测。基于网格变形技术将控制臂的7个关键几何参数定义为设计变量,以疲劳寿命和质量为优化目标,基于响应面和克里金近似模型,以及NSGA-Ⅱ算法对控制臂进行多目标确定性优化,采用熵权TOPSIS法挖掘Pareto解集的最优解。针对设计变量的不确定性,在确定性优化中加入6σ约束对控制臂进行多目标稳健性优化。优化结果表明:在刚度和模态满足设计要求的同时,控制臂的质量减小了4.83%,寿命提高了83.95%,所有性能均达到8σ水平,取得较好的优化效果。 展开更多
关键词 悬架控制臂 疲劳寿命 确定性优化 稳健性设计 响应面近似模型
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基于Kriging元模型的多级供应链稳健优化设计 被引量：1
14
作者 朱连燕 吴锋 欧阳林寒 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期396-406,共11页
由于多级供应链的结构复杂性和目标多重性,不确定性因素对其整体绩效的影响不可忽视。为了估量不确定性因素对其整体绩效的影响,首先,将arena仿真和Kriging元建模技术相融合,基于稳健参数设计的思想,构建多个绩效响应指标的均值和标准差... 由于多级供应链的结构复杂性和目标多重性,不确定性因素对其整体绩效的影响不可忽视。为了估量不确定性因素对其整体绩效的影响,首先,将arena仿真和Kriging元建模技术相融合,基于稳健参数设计的思想,构建多个绩效响应指标的均值和标准差Kriging元模型;其次,借助已构建的Kriging元模型和满意度函数法,构建基于Kriging元模型的稳健综合满意度优化设计策略;最后,采用非参数bootstrap重复方法刻画不确定因素对稳健优化解的影响,并与基于多项式元模型的稳健优化方法进行比较分析,仿真验证了所提方法的有效性和稳健性。结果表明,所提方法能够有效解决不确定条件下具有多绩效响应指标的多级供应链的稳健优化设计,在保证供应链系统达到期望最优绩效的同时,尽可能地降低不确定性因素对供应链绩效的影响,为多级供应链的稳健运营提供一定的理论依据和决策参考。 展开更多
关键词 多级供应链 Kriging元模型 arena仿真 稳健参数设计 满意度函数法
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基于高斯过程模型的在线稳健参数设计
15
作者 周晓剑 高云龙 《统计与决策》 CSSCI 北大核心 2024年第6期50-55,共6页
针对传统的稳健参数设计是离线设计这一问题,文章提出了一种在线稳健参数设计方法。首先,选择更适合高维非线性复杂过程建模的高斯过程(GP)模型构建响应面,通过在线策略改进GP模型,使其具备处理流式数据的能力,将其称为在线高斯过程(OGP... 针对传统的稳健参数设计是离线设计这一问题,文章提出了一种在线稳健参数设计方法。首先,选择更适合高维非线性复杂过程建模的高斯过程(GP)模型构建响应面,通过在线策略改进GP模型,使其具备处理流式数据的能力,将其称为在线高斯过程(OGP)模型。其次,结合响应面法(RSM)中的单响应优化策略构建在线稳健参数设计框架。将当前得到的可控因子设置水平和观测到的对模型波动影响最大的噪声因子作为新样本更新响应面模型,重做稳健参数设计,直至获得可控因子的最优设置水平。最后,结合仿真算例验证了所提方法的有效性。结果表明,该方法能够有效找到可控因子的最优设置水平,较好地兼顾了输出响应的最优性和稳健性,且参数设计效率更高。 展开更多
关键词 高斯过程 稳健参数设计 响应面法 在线方法
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“飞行器气动/多学科不确定性量化与稳健优化设计”专栏简介
16
作者 《空气动力学学报》编辑部 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第9期35-35,共1页
不确定性存在于飞行器的整个生命周期。在基于高可信度数值模拟的气动/结构/声爆/隐身多学科多物理场分析和综合优化设计过程中,不确定源造成了模拟分析结果的不确定,可信度变差,使得设计飞行器性能非常敏感,存在急剧变差甚至失效的可能... 不确定性存在于飞行器的整个生命周期。在基于高可信度数值模拟的气动/结构/声爆/隐身多学科多物理场分析和综合优化设计过程中,不确定源造成了模拟分析结果的不确定,可信度变差,使得设计飞行器性能非常敏感,存在急剧变差甚至失效的可能,最终导致经济成本增加以及任务失败。近年来,国内外多家科研机构和高校高度关注不确定性对飞行器气动/结构/声爆/隐身多学科多物理场分析与设计及飞行器整个生命周期的影响,对此开展了相关理论和方法研究,并应用于实际工程中,极大促进了气动/多学科不确定性量化与稳健优化设计方法的快速发展。 展开更多
关键词 稳健优化设计 不确定性量化 声爆 生命周期 综合优化设计 可信度 气动 飞行器
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基于耐撞性拓扑优化的TS级可导向防撞垫设计
17
作者 谭舜 雷正保 《机械设计》 北大核心 2025年第4期27-32,共6页
JTG B05-01—2013《公路护栏安全性能评价标准》对公路防撞垫提出了更高的要求,严格规定了小型客车对防撞垫的各项碰撞条件(正碰、偏碰、斜碰、正向侧碰)和评价指标。文中基于混合元胞自动机的耐撞性拓扑优化方法,提出吸能盒的拓扑优化... JTG B05-01—2013《公路护栏安全性能评价标准》对公路防撞垫提出了更高的要求,严格规定了小型客车对防撞垫的各项碰撞条件(正碰、偏碰、斜碰、正向侧碰)和评价指标。文中基于混合元胞自动机的耐撞性拓扑优化方法,提出吸能盒的拓扑优化结构。通过正交试验设计对吸能盒横截面的参数进行优化,再结合稳健性设计确定吸能盒横截面各因素水平的最佳组合,使吸能效果达到最佳。参考上述标准的碰撞条件,通过有限元仿真分析,将稳健性优化后的防撞垫与优化前的防撞垫加速度进行对比,结果表明:稳健性试验后的正碰工况下的防撞垫最大加速度减小了18 m/s^(2),偏碰和斜碰工况下也满足安全标准,且防撞等级满足TS级安全防护标准。 展开更多
关键词 可导向防撞垫 耐撞性拓扑优化 正交试验设计 有限元仿真 稳健性设计
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考虑水土参数变异性的盾构隧道开挖面支护力设计方法
18
作者 胡子威 雷明锋 +3 位作者 张运波 肖凤龙 杨鹏亮 贾朝军 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期259-271,共13页
随着隧道工程技术的发展,稳健性设计已成为确保工程安全与效率的关键。鉴于传统的确定性计算无法充分考虑地层和水力参数空间变异性对盾构隧道开挖面稳定性影响的问题,采用随机场理论,充分考虑地层参数的空间变异性及其自相关性的影响... 随着隧道工程技术的发展,稳健性设计已成为确保工程安全与效率的关键。鉴于传统的确定性计算无法充分考虑地层和水力参数空间变异性对盾构隧道开挖面稳定性影响的问题,采用随机场理论,充分考虑地层参数的空间变异性及其自相关性的影响。基于极限上限分析定理,采用三维空间离散技术,构建不确定性条件下盾构隧道开挖面三维螺旋破坏机构模型。在此基础上,通过结合三维离散破坏机构的速度场和功率平衡方程,建立不确定性条件下盾构隧道开挖面支护力的计算方法,并与相关研究进行了对比验证。之后,开展了地层和水力参数不确定性对隧道开挖面失效概率的影响分析。在此基础上,提出适用于工程的盾构隧道开挖面支护力稳健性设计方法,并开发快速计算程序。最后,结合工程案例,应用所提出的设计方法进行分析设计,并与工程实践进行对比。研究结果表明:不确定性条件下盾构隧道开挖面支护力计算方法在确定性与不确定性分析中均可靠;孔隙水压力系数变异性的影响较摩擦角和黏聚力的变异系数更大;变异系数和自相关距离的增大使随机计算的支护力分布更离散。提出的盾构隧道开挖面支护力稳健性设计方法和工程实测结果吻合较好,可为相关工程施工与设计提供指导。 展开更多
关键词 随机场理论 开挖面稳定性 三维上限分析 稳健性设计
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基于区间的潜浮式无人艇船型稳健性优化研究
19
作者 刘一帆 侯远杭 《船海工程》 北大核心 2025年第5期85-92,共8页
针对跨域航行的潜浮式无人艇一体化型线优化问题,重点考虑样本误差导致近似模型精度发散对优化结果稳健性的影响。选择对阻力影响较大的船型参数为设计变量,以排水体积非大幅变化为约束条件,使用拉丁超立方试验方法选取样本点,以多航速... 针对跨域航行的潜浮式无人艇一体化型线优化问题,重点考虑样本误差导致近似模型精度发散对优化结果稳健性的影响。选择对阻力影响较大的船型参数为设计变量,以排水体积非大幅变化为约束条件,使用拉丁超立方试验方法选取样本点,以多航速水面/水下跨域航行阻力为目标函数,利用多项式法构建近似模型。针对多工况近似模型精度的发散现象,考虑其不确定性对优化结果的影响,采用区间数描述近似模型的不确定性,使用双层嵌套结构对无人艇船型进行区间不确定性优化设计。结果表明,近似模型精度在[95%,105%]方案的结果最优,相较于初始船型阻力下降1.23%,且该方案目标函数的半径在3种方案中最小,显示了该方案在面对不确定性的影响时具有良好的稳健性。 展开更多
关键词 潜浮式无人船 型线优化 近似模型 区间分析方法 稳健优化设计
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微机电器件的稳健设计 被引量：8
20
作者 杨涛 何叶 +1 位作者 魏东梅 李磊民 《工程设计学报》 CSCD 2004年第3期124-127,共4页
微机电系统(MEMS)是一个新兴的跨学科研究领域,成本和可靠性是MEMS商品化的关键.与传统的机械加工和IC加工相比,MEMS加工的尺寸偏差比较大,而且很难控制,因此需要在设计过程中充分考虑加工的不确定性.稳健设计可以在不提高制造成本的前... 微机电系统(MEMS)是一个新兴的跨学科研究领域,成本和可靠性是MEMS商品化的关键.与传统的机械加工和IC加工相比,MEMS加工的尺寸偏差比较大,而且很难控制,因此需要在设计过程中充分考虑加工的不确定性.稳健设计可以在不提高制造成本的前提下提高设计方案的稳健性.稳健优化设计方法主要包括Taguchi方法和基于容差模型的方法,后者特别适合于处理带约束的优化设计问题.以微加速度计和微阀为例给出了稳健设计在MEMS设计中的应用,验证了稳健设计可以显著提高MEMS器件的信噪比. 展开更多
关键词 微机电系统 微加工 稳健设计 taguchi设计 优化
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