基于响应面法与MOPSO算法的水轮机叶轮优化设计

1

作者 刘铭滨 成思源 +1 位作者 李永健 杨雪荣 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第2期160-165,172,共7页

为进一步提高阻力型水轮机的效率并降低其对管道液体输送能力的影响,通过单因素试验法分析了叶轮参数对其性能的影响,筛选出了四个关键参数及其取值范围。接着采用响应面法设计试验方案,利用最小二乘法拟合关键参数与效率和水头损失的... 为进一步提高阻力型水轮机的效率并降低其对管道液体输送能力的影响,通过单因素试验法分析了叶轮参数对其性能的影响,筛选出了四个关键参数及其取值范围。接着采用响应面法设计试验方案,利用最小二乘法拟合关键参数与效率和水头损失的函数关系,得到了回归模型。最后运用MOPSO算法对回归模型进行寻优,获得了叶轮最佳参数组合。结果表明,优化后的阻力型水轮机效率平均提高4.053%,水头损失平均降低0.679%。 展开更多

关键词 阻力型水轮机 多目标优化 响应面法 MOPSO算法 优化设计

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基于变密度拓扑优化的液冷板散热流道设计 被引量：1

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作者 杨智颖 卢伟 +3 位作者 姚嘉 程阳 伍德坚 文海龙 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第2期702-713,共12页

电动汽车的热管理以液冷散热为主,针对传统蛇形液冷板散热流道存在均温性差、压降高等不足,尝试应用拓扑优化技术进行流道设计,以满足电池包高温安全性和均温性的要求。首先,基于Comsol变密度拓扑优化的2D仿真,以设计域平均温度最低为... 电动汽车的热管理以液冷散热为主,针对传统蛇形液冷板散热流道存在均温性差、压降高等不足,尝试应用拓扑优化技术进行流道设计,以满足电池包高温安全性和均温性的要求。首先,基于Comsol变密度拓扑优化的2D仿真,以设计域平均温度最低为目标函数,流道体积分数作为约束条件,通过变量控制法获得设计域中流道分布规律,采用亥姆霍兹过滤器进行敏度过滤,得到新型树状拓扑优化流道的设计。将2D拓扑仿真结果转化为实际流道几何模型,并通过3D打印技术制备树状拓扑流道散热板。采用热流耦合的仿真模拟技术,进行响应面实验设计,研究流道体积分数A、入口温度B、流量C对散热性能的交互影响,通过实验验证了拓扑流道的实际温控能力,证实了仿真模拟的高预测精度。利用非支配遗传算法的优化迭代分析,获取最优帕累托前沿解,即A=0.3、B=20℃、C=10 L/min时具有最佳散热性能。拓扑流道最优方案与蛇形流道相比,进出口压降从4863 Pa下降到822 Pa,下降83%;电池模组最高温度从27.88℃下降到27.21℃,下降2.4%;温差从5.7℃下降到4.95℃,下降13.2%。以上结果均满足了电池模组驱动耐久工况下的测试要求。本工作验证了树状拓扑优化流道进行电池模组热管理的优势,为电池热管理系统的设计提供了有效的方案。 展开更多

关键词 电池包热管理 变密度拓扑优化 树状流道设计 响应面优化 非支配遗传算法

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基于可靠度响应面的RC桥墩抗震优化设计

3

作者 罗强 黄新赞 +2 位作者 胡思聪 陈宝魁 朱泽文 《世界地震工程》 北大核心 2025年第4期50-63,共14页

基于性能的抗震设计理念作为目前地震工程领域的研究热点,在桥梁地震损伤评估中已有较成熟的应用,但其在抗震设计方面还有待进一步研究。文中以全概率地震风险分析框架为基础,引入响应面理论及改进的非支配排序遗传算法(improved non-do... 基于性能的抗震设计理念作为目前地震工程领域的研究热点,在桥梁地震损伤评估中已有较成熟的应用,但其在抗震设计方面还有待进一步研究。文中以全概率地震风险分析框架为基础,引入响应面理论及改进的非支配排序遗传算法(improved non-dominated sorting genetic algorithms,NSGA-Ⅱ),提出了一种基于抗震可靠度的桥墩多目标优化设计方法。首先,结合地震易损性及地震危险性理论,阐述了桥梁抗震可靠度的建立方法。随后,提出以桥梁抗震可靠度及桥墩材料费用为目标函数的优化数学模型,基于响应面理论并结合NSGA-Ⅱ,建立了桥墩抗震优化设计流程。然后,以一座典型的公路桥梁为例,结合我国桥梁抗震设计规范,建立了桥梁地震危险性曲线及地震易损性曲线,对桥梁地震损伤特征进行分析。最后,建立了桥梁抗震可靠度响应面模型,对算例桥梁进行抗震优化设计。研究结果表明:基于二次多项式的响应面模型能够准确描述桥墩设计参数与桥梁抗震可靠度之间的隐式关系。采用文中提出的抗震优化设计方法可以改善桥梁整体的抗震可靠度或降低桥墩的材料费用。将桥梁抗震可靠度作为目标函数,能够考虑桥墩参数对桥梁整体地震损伤风险的影响。此外,多目标抗震优化设计能够突破传统经验设计方法的局限性,实现更加精细的定量设计,设计人员可以利用不同的优化策略灵活地从Pareto解集中获取最优方案。 展开更多

关键词 抗震可靠度 优化设计 地震易损性 地震危险性 响应面法 非支配排序遗传算法

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基于响应面法的60MN压剪试验机上横梁优化设计 被引量：5

4

作者 李延民 王景玉 +1 位作者 邵景干 李茂金 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第7期173-177,共5页

针对压剪试验机大承载、小变形与轻量化的要求,结合有限元分析运用响应面法对60MN压剪试验机上横梁进行优化设计。首先运用拉丁超立方抽样法生成试验设计样本点,并根据设计结果采用多种拟合方法拟合并对精度校验,发现克里金(Kriging)法... 针对压剪试验机大承载、小变形与轻量化的要求,结合有限元分析运用响应面法对60MN压剪试验机上横梁进行优化设计。首先运用拉丁超立方抽样法生成试验设计样本点,并根据设计结果采用多种拟合方法拟合并对精度校验,发现克里金(Kriging)法能够精确地与拉丁超立法实验设计法生成的实验点匹配,而且拟合的响应面模型高效且精准;然后以上横梁应力、质量、变形为优化目标,运用多目标遗传算法进行优化设计得出最优解,并通过灵敏度分析对优化后的结果进行修正,使其更具有工程应用价值。经校验优化后的结构比原始结构减重11.8%,优化效果显著,节省了生产成本,对压剪试验机的结构优化设计有重要的实际意义,同时也为其它类似结构件的优化分析提供参考。 展开更多

关键词 压剪试验机上横梁 拉丁超立方 Kriging响应面 多目标遗传算法 优化设计

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超声滚压GCr15表面性能模型建立及工艺参数优化 被引量：7

5

作者 黄鹏程 王燕霜 +2 位作者 程勇杰 王高峰 袁锡铭 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期156-165,共10页

目的基于超声滚压后GCr15试样表面粗糙度和表面硬度与工艺参数之间的数学模型,获取超声滚压GCr15的最佳工艺参数。方法首先,通过单因素试验筛选4个工艺参数的取值范围;其次,建立基于响应曲面的超声滚压GCr15表面硬度及表面粗糙度预测模... 目的基于超声滚压后GCr15试样表面粗糙度和表面硬度与工艺参数之间的数学模型,获取超声滚压GCr15的最佳工艺参数。方法首先,通过单因素试验筛选4个工艺参数的取值范围;其次,建立基于响应曲面的超声滚压GCr15表面硬度及表面粗糙度预测模型;再次,基于遗传算法对2个预测模型进行多目标复合优化,得到最佳工艺参数;最后,针对多目标优化结果进行试验验证。结果在超声滚压处理GCr15时,滚压静压力及滚压次数对试样表面硬度及表面粗糙度的影响极显著,转速的影响不显著;进给量对表面硬度有显著影响,对表面粗糙度的影响不显著。粗糙度模型受到静压力和滚压次数双因子交互作用的影响,硬度模型不受交互作用的影响。基于遗传算法进行多目标优化得到的最佳工艺参数如下:转速为207 r/min,进给量为0.34 mm/r,静压力为0.49 MPa,滚压次数为3。在最佳工艺参数下得到试样的最低表面粗糙度为0.34μm、最高硬度为60.5HRC。结论基于响应曲面法的GCr15超声滚压表面性能预测模型准确有效。采用最优工艺参数能够获得最优表面质量。 展开更多

关键词 超声滚压 轴承钢 响应曲面法 BOX-BEHNKEN设计 遗传算法 工艺参数优化

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U形截面包容环优化设计方法研究

6

作者 章晓东 张亚楠 +2 位作者 刘建新 陈利强 宣海军 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1390-1397,共8页

U形结构包容环是涡轮起动机通常采用的保护装置。在满足涡轮转子被包容的条件下,对U形截面包容环进行结构优化以获得一个轻便且包容的结构,有利于提高飞机的安全性和推重比。提出了一种U形截面包容环的优化设计方法,该方法采用最优拉丁... U形结构包容环是涡轮起动机通常采用的保护装置。在满足涡轮转子被包容的条件下,对U形截面包容环进行结构优化以获得一个轻便且包容的结构,有利于提高飞机的安全性和推重比。提出了一种U形截面包容环的优化设计方法,该方法采用最优拉丁超立方设计、数值模拟、响应面建模、多岛遗传算法实现包容环截面多参数的优化设计。并通过仿真和试验相结合的方法,分析了不同结构参数对碎片剩余动能和包容环体积的影响权重,研究了U形包容环的不同结构参数对包容结果的影响,并对优化设计后的包容环进行包容性试验验证。结果表明,包容环厚度参数对碎片剩余动能的影响最大,权重比为38%;且影响包容效果主要结构参数是厚度和槽深。仿真与试验结果对比中包容环变形量的误差小于2%,提出的优化设计方法合理可靠。可为U形包容环结构的质量减轻提供先验知识和优化方法。 展开更多

关键词 空气涡轮起动机 U形截面包容环 结构优化设计 DOE样本库 响应面建模 多岛遗传算法

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基于遗传算法的卧式加工中心阶梯轨式立柱的多目标优化 被引量：1

7

作者 周雪鹏 戴玉红 +4 位作者 李珂 任慧玲 王楠楠 任国喜 程竑力 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第9期97-104,共8页

立柱是影响机床整机刚度的薄弱环节,其性能直接影响卧式加工中心的加工精度,因此文章提出了一种卧式加工中心阶梯轨式立柱的多目标优化设计方法。首先,基于Ansys对整机进行仿真发现立柱是影响整机静动态性能最薄弱的环节,并当主轴箱处... 立柱是影响机床整机刚度的薄弱环节,其性能直接影响卧式加工中心的加工精度,因此文章提出了一种卧式加工中心阶梯轨式立柱的多目标优化设计方法。首先,基于Ansys对整机进行仿真发现立柱是影响整机静动态性能最薄弱的环节,并当主轴箱处于立柱最上沿处时立柱的刚度最差;其次,选择立柱跨距、立柱高度差、丝杠面宽度、上导轨面宽度作为设计变量;再次,以立柱导轨面X向和Z向变形范围、一阶固有频率以及质量作为评价指标,利用多目标遗传算法寻求最优解,基于此通过灵敏度分析对设计变量圆整并进行仿真验证;最后,结果表明,优化后的立柱导轨面Z向最大变形减小了7.37%,Z向变形范围减小了11.57%,X向变形范围减小了2.41%,一阶固有频率提高了1.4%。 展开更多

关键词 阶梯轨立柱 响应面模型 多目标优化 参数化设计 遗传算法

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船艉结构静动态多目标优化设计 被引量：11

8

作者 黄海燕 林志祥 王德禹 《船舶力学》 EI 北大核心 2011年第11期1270-1277,共8页

建立用于船体结构静动力学性能一体化设计优化的2种多目标优化模型:基于多目标遗传算法的多目标优化模型和基于多学科优化技术的多目标协同优化模型。模型均使用矩阵描述由板材厚度和骨材型号构成的离散设计变量集,以结构质量最小化和... 建立用于船体结构静动力学性能一体化设计优化的2种多目标优化模型:基于多目标遗传算法的多目标优化模型和基于多学科优化技术的多目标协同优化模型。模型均使用矩阵描述由板材厚度和骨材型号构成的离散设计变量集,以结构质量最小化和最大加速度最小化组成多目标函数。以某集装箱船艉部结构为例,对其进行了结构静力学、动力特性和动力响应的计算分析与优化设计。优化后的结构不仅具有更轻的质量、更低的振动水平,而且具有更高的固有频率储备,同时仍满足强度和刚度要求。 展开更多

关键词 多目标优化 协同优化 动力响应 遗传算法 离散变量

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基于改进CO-RS的平流层飞艇总体设计与优化 被引量：5

9

作者 梁浩全 祝明 +1 位作者 姜光泰 武哲 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期239-243,共5页

为改进响应面协同优化(CO-RS,Collaborative Optimization based on ResponseSurface)方法的工程实用性,提出改进的CO-RS方法.在响应面建立中应用广义乘子法和信赖域法,取消响应面更新对梯度的依赖性.针对平流层飞艇的总体设计与优化问... 为改进响应面协同优化(CO-RS,Collaborative Optimization based on ResponseSurface)方法的工程实用性,提出改进的CO-RS方法.在响应面建立中应用广义乘子法和信赖域法,取消响应面更新对梯度的依赖性.针对平流层飞艇的总体设计与优化问题,基于改进的CO-RS框架,进行了系统任务分析和学科耦合分析.对气动与推进子系统、结构子系统和能源子系统进行了学科分析,以最小化平流层飞艇的质量为目标,建立基于改进CO-RS框架的多学科设计优化(MDO,Multidisciplinary Design Optimization)模型和相应的学科分析模型.利用iSIGHT软件搭建求解平台,采用改进的CO-RS算法进行仿真计算,并得到合理结果,验证了所建立的MDO模型的合理性和改进的CO-RS算法在平流层飞艇总体设计优化中的有效性. 展开更多

关键词 飞艇 多学科设计优化 协同优化 总体设计 响应面

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飞机多学科设计中的协同优化算法 被引量：4

10

作者 胡峪 李为吉 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期357-360,共4页

讨论了基于响应面的协同优化算法 ,该方法通过分解、协调的方式解决飞机设计中多个学科的耦合以及数据量大和数据关系复杂的问题。而响应面的引入又使协同优化的计算收敛速度更快 ,可靠性更高。同时还着重研究了减少响应面构造过程中所... 讨论了基于响应面的协同优化算法 ,该方法通过分解、协调的方式解决飞机设计中多个学科的耦合以及数据量大和数据关系复杂的问题。而响应面的引入又使协同优化的计算收敛速度更快 ,可靠性更高。同时还着重研究了减少响应面构造过程中所需的分析次数的方法 ,并给出了一个远程无人机的例子 ,通过协同优化算法进行总体参数优化设计。 展开更多

关键词 多学科设计 协同优化 响应面 飞机设计 参数优化 远程无人机

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飞机概念设计的多学科综合优化技术 被引量：9

11

作者 张科施 李为吉 李响 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期102-106,共5页

将均匀设计与二次响应面相结合 ,发展了一种高效实用的飞机多学科设计的并行子空间优化算法。采用均匀设计给出初始样本点 ,为近似模型提供有效的精确模型信息 ,简单实用的二次响应面作为一种在计算量和精确度上达到合理折衷的近似方法... 将均匀设计与二次响应面相结合 ,发展了一种高效实用的飞机多学科设计的并行子空间优化算法。采用均匀设计给出初始样本点 ,为近似模型提供有效的精确模型信息 ,简单实用的二次响应面作为一种在计算量和精确度上达到合理折衷的近似方法为系统级和学科级的优化模型提供状态变量的近似信息。将该方法用于某通用航空飞机的概念设计 ,考虑气动、重量和性能 3个学科 ,很好地解决了各学科间复杂耦合带来的计算困难 ,证实了该算法的有效性。 展开更多

关键词 并行子空间优化 响应面 均匀设计 飞机概念设计

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飞行器气动隐身一体化设计方法研究 被引量：19

12

作者 何开锋 钱炜祺 +2 位作者 刘刚 许勇 黄勇 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期169-174,共6页

针对典型的翼身组合体飞行器构型,对飞行器气动隐身一体化设计的具体实现方法进行了探索。通过采用面元法计算飞行器气动性能,采用物理光学方法来计算其雷达散射截面积,实现了基于遗传算法的飞行器气动性能与隐身性能两个目标函数之间... 针对典型的翼身组合体飞行器构型,对飞行器气动隐身一体化设计的具体实现方法进行了探索。通过采用面元法计算飞行器气动性能,采用物理光学方法来计算其雷达散射截面积,实现了基于遗传算法的飞行器气动性能与隐身性能两个目标函数之间的折衷与优化。并在此基础上建立了上述算法的并行处理方法;提出了旨在提高优化计算效率的响应面方法,在响应面方法中,响应函数模型分别采用了神经网络模型和模糊逻辑模型来进行构造,对设计算例均得出了比较好的优化设计计算结果。 展开更多

关键词 气动隐身一体化设计 多目标优化 遗传算法 响应面方法 神经网络 模糊逻辑

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基于协同优化方法的汽车正面抗撞性优化设计 被引量：6

13

作者 王文伟 李邦国 陈潇凯 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1046-1048,共3页

将最优拉丁方试验设计方法与响应面方法相结合,建立了汽车正面碰撞过程中3组加速度指标的代理模型.使用协同优化方法对该3组加速度指标进行了协同寻优.优化结果表明,优化后3组指标均有不同程度的改善,提高了汽车正面抗撞性,表明使用协... 将最优拉丁方试验设计方法与响应面方法相结合,建立了汽车正面碰撞过程中3组加速度指标的代理模型.使用协同优化方法对该3组加速度指标进行了协同寻优.优化结果表明,优化后3组指标均有不同程度的改善,提高了汽车正面抗撞性,表明使用协同优化方法、结合近似技术和有限元技术是求解汽车抗撞性多目标设计优化问题的一种有效方法,该方法能够有效地避免传统优化方法在求解高度非线性问题时面临的困难. 展开更多

关键词 抗撞性 协同优化 响应面方法 多目标优化设计

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单级压气机气动优化设计 被引量：4

14

作者 薛亮 韩万金 +1 位作者 黄家骅 孟丁 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期419-424,共6页

针对单排叶片气动优化设计难以保证级性能的问题,对一单级跨声速压气机进行了动静叶匹配的同时优化设计。以动叶中的掠、倾,静叶中的弯为设计自由度,对NASA Stage35进行了以气动设计点与峰值效率点为优化点的多工况气动优化设计,得到了... 针对单排叶片气动优化设计难以保证级性能的问题,对一单级跨声速压气机进行了动静叶匹配的同时优化设计。以动叶中的掠、倾,静叶中的弯为设计自由度,对NASA Stage35进行了以气动设计点与峰值效率点为优化点的多工况气动优化设计,得到了动叶前掠、静叶向压力面侧弯曲的优化压气机级,其全工况性能均有不同程度的改善。 展开更多

关键词 压气机 遗传算法 响应面模型 优化设计

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基于序列响应面方法的协同优化算法 被引量：13

15

作者 李响 李为吉 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期79-82,共4页

分析了响应面协同优化的计算结构 ,指出影响计算结果准确度的因素 ,即计算过程中存在选择响应面样本点及响应面更新的问题 ,这是两个相互耦合的问题。分析了产生这个问题的原因并提出了一种将修正的置信域方法与中心组合设计相结合的序... 分析了响应面协同优化的计算结构 ,指出影响计算结果准确度的因素 ,即计算过程中存在选择响应面样本点及响应面更新的问题 ,这是两个相互耦合的问题。分析了产生这个问题的原因并提出了一种将修正的置信域方法与中心组合设计相结合的序列响应面算法 ,系统地解决了这个问题。仿真算例表明由该算法得到的结果有很高的精度与鲁棒性 。 展开更多

关键词 协同优化 序列响应面 置信域方法 中心组合设计

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大展弦比联接翼结构重量估算 被引量：6

16

作者 王小妮 余雄庆 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1289-1292,1298,共5页

联接翼是一种将前翼和后翼连接在一起的飞行器创新布局形式.针对飞机总体设计阶段需要知道飞机结构重量与气动外形参数之间关系的问题,提出了一种建立大展弦比联接翼布局飞机外形参数与结构重量之间关系的方法.该方法首先应用结构有限... 联接翼是一种将前翼和后翼连接在一起的飞行器创新布局形式.针对飞机总体设计阶段需要知道飞机结构重量与气动外形参数之间关系的问题,提出了一种建立大展弦比联接翼布局飞机外形参数与结构重量之间关系的方法.该方法首先应用结构有限元的参数化建模和结构优化方法获得联接翼的结构重量,然后应用试验设计法和响应面模型获得外形参数与其结构重量之间的定量关系.应用这种方法,获得了某大展弦比联接翼结构重量与其外形参数(包括前翼展长、后翼展长与前翼展长之比、前翼展弦比、前翼上反角、前翼后掠角、前后翼根弦前缘纵向距离以及前后翼根弦前缘垂直距离)之间的关系.所获的计算结果对联接翼布局飞机总体参数的确定具有参考价值. 展开更多

关键词 飞机设计 优化 联接翼 试验设计法 响应面模型

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锤片式粉碎机锤片结构参数优化设计 被引量：9

17

作者 徐伟 曹春平 孙宇 《农机化研究》 北大核心 2021年第1期27-33,共7页

以某一型号的锤片式粉碎机锤片为研究对象,对锤片进行有限元分析,利用响应面法和遗传算法结合的方法对锤片进行结构参数优化设计。首先对锤片的结构参数进行灵敏度分析试验,利用Box-Benhnken试验对锤片结构参数进行设计,构建样本点,建... 以某一型号的锤片式粉碎机锤片为研究对象,对锤片进行有限元分析,利用响应面法和遗传算法结合的方法对锤片进行结构参数优化设计。首先对锤片的结构参数进行灵敏度分析试验,利用Box-Benhnken试验对锤片结构参数进行设计,构建样本点,建立锤片的结构参数和最大变形量的响应面模型,并抽取样本点进行有限元分析验证响应面模型的准确性。以锤片最大变形量最小为优化目标,采用遗传算法进行结构的参数优化得到最优结构参数,结果显示:最大变形量比优化之前减小了39.7%,锤片性能得到了提高。进行试验验证,旨在为现代农业机械机构的参数优化提供参考。 展开更多

关键词 锤片式粉碎机 锤片 优化设计 静力学分析 响应面法 遗传算法

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基于响应面模型和遗传算法的注塑工艺多目标优化 被引量：10

18

作者 姚文龙 胡泽豪 刘荣亮 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期76-80,共5页

结合Taguchi试验设计,利用注射成型计算机辅助工程(CAE)模拟软件Moldflow对不同工艺参数下的注射成型进行模拟分析,对成型塑件体积收缩率、翘曲变形及缩痕指数3个目标进行综合评判;建立综合评分与工艺参数关系的代理模型——响应面模型... 结合Taguchi试验设计,利用注射成型计算机辅助工程(CAE)模拟软件Moldflow对不同工艺参数下的注射成型进行模拟分析,对成型塑件体积收缩率、翘曲变形及缩痕指数3个目标进行综合评判;建立综合评分与工艺参数关系的代理模型——响应面模型,然后结合遗传算法进行全局多目标优化寻优,获得最优工艺组合,并进行模拟验证。结果表明,建立的响应面模型是可靠的,利用响应面模型进行注塑工艺多目标优化是一种有效的方法。 展开更多

关键词 注射成型 Taguchi试验设计 响应面模型 遗传算法 多目标优化

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基于径向基函数响应面的机翼有限元模型修正 被引量：9

19

作者 秦玉灵 孔宪仁 罗文波 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1465-1470,共6页

用ANSYS三维实体单元SOLID45建立机翼基准有限元模型并计算其自由振动的前6阶模态频率.用均匀设计方法将结构参数分组并分别计算各组结构参数对应的模态频率,建立高斯径向基函数响应面模型.用最小二乘法则拟合系数并检验响应面拟合精度... 用ANSYS三维实体单元SOLID45建立机翼基准有限元模型并计算其自由振动的前6阶模态频率.用均匀设计方法将结构参数分组并分别计算各组结构参数对应的模态频率,建立高斯径向基函数响应面模型.用最小二乘法则拟合系数并检验响应面拟合精度,对基准模型的结构参数施加摄动量建立待修正有限元模型.用响应面模型和基准模型计算所得模态频率的相对误差建立适应度函数的表达式,将混沌搜索机制引入粒子群算法对结构参数的摄动量进行寻优计算,搜索所得优化解代入即得修正后模型,将修正后模型与基准模型在测试频段内段外的模态频率近似度进行比较,证实了修正后模型的有效性. 展开更多

关键词 机翼 均匀设计 高斯径向基函数响应面 混沌搜索机制 粒子群算法

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考虑气动阻力和横风稳定的汽车车身多目标优化设计 被引量：7

20

作者 亓昌 韩元吉 +1 位作者 杨姝 吕振华 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2020年第1期53-60,共8页

综合考虑了气动阻力特性和横风稳定性,对车身外形参数进行了多目标自动优化设计。综合利用参数化建模技术、计算流体力学(CFD)仿真、试验设计方法、响应面模型和智能优化算法,集成Pro/Engineer参数化建模和ICEM网格划分工具以及Fluent... 综合考虑了气动阻力特性和横风稳定性,对车身外形参数进行了多目标自动优化设计。综合利用参数化建模技术、计算流体力学(CFD)仿真、试验设计方法、响应面模型和智能优化算法,集成Pro/Engineer参数化建模和ICEM网格划分工具以及Fluent仿真软件,在多学科优化平台modeFRONTIER上,搭建了一种自动优化设计流程。利用该流程,基于遗传算法(GA)对MIRA快背式模型车身几何外形进行了改型设计,得到了考虑车身气动阻力特性和横风稳定性的最优权衡设计解集。该结果使得气动阻力因数降低了5.2%,侧向力因数降低了5.8%。因而,实现了车身气动阻力和横风稳定性的多目标优化。 展开更多

关键词 汽车车身设计 空气动力学 计算流体力学(CFD) 多目标优化 响应面模型 遗传算法(GA)

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