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基于S型曲线积分函数的离散变量结构优化方法
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作者 孙蓉 谭涛 李艳艳 《计算力学学报》 北大核心 2025年第3期353-361,共9页
离散变量结构优化设计的结果相较于连续优化设计更加符合工程实际的需求,然而设计变量的不连续性,导致许多有效的解析数学的优化算法和条件不再适用。因此本文提出了一种连续化处理离散变量结构优化设计问题的新函数,称为S型曲线积分函... 离散变量结构优化设计的结果相较于连续优化设计更加符合工程实际的需求,然而设计变量的不连续性,导致许多有效的解析数学的优化算法和条件不再适用。因此本文提出了一种连续化处理离散变量结构优化设计问题的新函数,称为S型曲线积分函数,该函数在自变量取0或1时,函数值为零且函数具有连续光滑的性质。通过引入新的0-1设计变量,离散变量优化设计问题可以转化成等价的0-1规划,令S型曲线积分函数值为零,取代新设计变量取0-1离散值的约束条件,以实现离散变量优化问题的连续化处理。建立起与原问题等价的非线性规划问题的数学模型,用数学规划的方法进行求解,并给出了相应的算法。最后,基于MATLAB数值分析软件计算数值算例和经典桁架结构截面尺寸优化问题,数值结果表明所提方法是有效的且对问题规模不敏感。 展开更多
关键词 离散变量 结构优化 0-1规划 连续化方法 s型曲线积分函数
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采用改进遗传算法的无线电能传输系统参数优化设计 被引量:2
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作者 杨阳 章治 +2 位作者 吴雪钰 曹嘉亿 郑晅 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第4期93-104,共12页
针对高阶补偿拓扑的无线电能传输(WPT)系统的谐振参数较多且相互关联,从而导致系统设计时各个元件具体参数难以确定的问题,提出了一种适用于一次侧LCC、二次侧LC串联拓扑(LCC-S)的WPT系统参数优化设计方法。利用MATLAB/Simulink搭建WPT... 针对高阶补偿拓扑的无线电能传输(WPT)系统的谐振参数较多且相互关联,从而导致系统设计时各个元件具体参数难以确定的问题,提出了一种适用于一次侧LCC、二次侧LC串联拓扑(LCC-S)的WPT系统参数优化设计方法。利用MATLAB/Simulink搭建WPT系统仿真平台并进行理论分析,评估了谐振参数、耦合系数和等效负载对该系统输出特性的影响,选择影响程度最复杂的变量作为决策变量,构建系统非线性优化模型;以提高WPT系统的传输效率为目标,在遗传算法基础上加入非线性优化策略,并设计新的突变函数,利用改进后的遗传算法(IGA)给出了系统参数的优化设计方案。仿真结果表明:IGA使系统传输效率达到98.34%,相较遗传算法提高了2.52%,且收敛速度显著提高。搭建WPT系统实验平台并进行测试,结果表明:该系统能够以97.98%的传输效率保持300 W的功率输出;当负载电阻处于6~46Ω时,系统传输效率能够维持在90%以上。研究结果可为LCC-S型WPT系统参数设计提供参考。 展开更多
关键词 无线电能传输 LCC-s 拓扑结构 改进遗传算法 谐振参数优化
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三七切片设备振动特性分析 被引量:1
3
作者 王学军 李厚旭 韩鹏剑 《机械设计》 北大核心 2025年第3期78-85,共8页
文中针对一种新型旋转式三七切片设备运行状态不稳定、振动较大等问题,对切片设备进行振动特性分析。首先,对切片设备开展整机模态仿真分析,得到切片设备的固有频率和振型;其次,采用锤击法对切片设备进行整机模态试验,对比仿真结果和试... 文中针对一种新型旋转式三七切片设备运行状态不稳定、振动较大等问题,对切片设备进行振动特性分析。首先,对切片设备开展整机模态仿真分析,得到切片设备的固有频率和振型;其次,采用锤击法对切片设备进行整机模态试验,对比仿真结果和试验结果,验证了模态仿真的准确性。结合模态分析结果对切片设备不同部件振动特性进行分析,确定了切片设备的薄弱环节是支撑柱。通过更改支撑柱的材料及直径对切片设备进行减振优化并仿真验证,结果表明:随着支撑柱直径的增大,其工作振幅显著减小;优化后切片设备的3阶固有频率由74.38 Hz提高到113.57 Hz,避开切片设备最高工作频率,避免设备发生共振;支撑柱最大变形量减小了14.985 mm,提高了切片设备的稳定性。 展开更多
关键词 三七切片设备 旋转机械 振动特性 结构优化 固有特性
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10 kV油浸式变压器结构降噪优化设计
4
作者 胡静竹 王延召 +2 位作者 周兵 倪园 干喆渊 《高压电器》 北大核心 2025年第3期229-236,共8页
配电变压器噪声问题突出,文中通过分析变压器表面振动噪声特性及模态参数,提出了10 kV变压器油箱结构优化措施。对10 kV配电变压器进行了振动测量,并仿真计算了变压器各结构对辐射噪声的贡献,分析得到油浸式变压器振动最大位置为距离底... 配电变压器噪声问题突出,文中通过分析变压器表面振动噪声特性及模态参数,提出了10 kV变压器油箱结构优化措施。对10 kV配电变压器进行了振动测量,并仿真计算了变压器各结构对辐射噪声的贡献,分析得到油浸式变压器振动最大位置为距离底部20 cm左右处,振动主要能量集中在100、200、300 Hz上,油箱正面和背面对噪声辐射声功率贡献最大。通过分析油箱结构模态参与因子,获得了油箱的优势模态,确定了油箱优势模态振型的最大位置,计算结果与测量基本相同,在此基础上采取附加质量块来优化油箱结构振动分布,减小在主频率100、200、300 Hz的模态振动幅值。最终,根据提出的优化措施定制了一台油浸式变压器并进行了噪声试验,优化后的变压器平均A声级较原来降低了7.8 dB(A)。 展开更多
关键词 10 kV油浸式变压器 振动特性 模态 质量块 结构优化
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油气勘探检波器尾椎-大地扫频振动耦合性能研究
5
作者 黄志强 段宇星 +3 位作者 宋晓伟 王杰 付铭威 李刚 《机械强度》 北大核心 2025年第3期104-112,共9页
油气勘探检波器作为采集信号的关键设备,其与大地振动耦合性能影响着采集信号的质量,决定了勘探准确度。为提高检波器勘探能力,以检波器尾椎结构为研究对象,基于单自由度耦合振动理论,提出一种用于扫频信号下检波器尾椎与地表耦合的振... 油气勘探检波器作为采集信号的关键设备,其与大地振动耦合性能影响着采集信号的质量,决定了勘探准确度。为提高检波器勘探能力,以检波器尾椎结构为研究对象,基于单自由度耦合振动理论,提出一种用于扫频信号下检波器尾椎与地表耦合的振动模型,提取并分析了扫频情况下检波器尾椎接收信号的加速度、速度、位移响应情况,建立了振动位移均值、振动加速度标准差的耦合度评价指标,掌握了检波器尾椎与大地的耦合度响应情况。通过检波器接收测试试验,检波器尾椎所接收的加速度信号与试验所接收的加速度信号最大误差小于15%,验证了模型及方法的正确性。最后基于响应面法对不同形状下检波器尾椎的长度、半径关键参数进行优化研究,结果表明,三棱锥形状下尾椎耦合度最好,优化后的大地-检波器尾椎位移耦合均值降低了7.94%,加速度标准差降低了6.42%,有效提高了检波器尾椎接收信号的能力。 展开更多
关键词 振动耦合性能 检波器尾椎 扫频振动耦合性能 结构优化
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基于惯容阻尼器的相邻结构地震响应的优化控制与对比研究
6
作者 蒲武川 程淦 胡小昕 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第3期212-221,共10页
相邻建筑间引入消能阻尼器可有效控制结构振动响应,惯容阻尼器在相邻结构的振动控制中具有独特优势,但不同类型的惯容阻尼器的控制效果的差异有待深入研究。该文针对多层不等高相邻结构,以相邻柔性结构的位移和加速度为控制目标,对刚性... 相邻建筑间引入消能阻尼器可有效控制结构振动响应,惯容阻尼器在相邻结构的振动控制中具有独特优势,但不同类型的惯容阻尼器的控制效果的差异有待深入研究。该文针对多层不等高相邻结构,以相邻柔性结构的位移和加速度为控制目标,对刚性结构响应进行约束的条件下,采用全局优化求解器确定控制装置的最优参数。分别采用黏弹性阻尼器(viscoelastic dampers,VED)、调谐惯容阻尼器(tuned inerter dampers,TID)和调谐黏滞质量阻尼器(tuned viscous mass dampers,TVMD)连接相邻结构,研究了结构周期比和阻尼器布置位置对结构动力响应的影响;对比VED、TID和TVMD的控制效果,提出了TID和TVMD的混合控制方案,并通过时程响应分析验证了优化方案的效果。结果表明,惯容阻尼器能实现对相邻结构地震响应的有效控制,所需阻尼参数显著小于VED;TID和TVMD混合控制相对于单一类型惯容阻尼器的优化方案的参数需求更大,但能更好地平衡柔性结构的位移和加速度的控制效果。 展开更多
关键词 相邻结构 惯容阻尼器 振动控制 参数优化
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金属封装管壳随机振动失效分析及抗振优化
7
作者 龚宝明 张杰 李海龙 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第2期167-174,共8页
混合集成电路(HIC)在服役过程中,壳体长边焊缝内侧区域容易出现裂纹导致失效.本文针对这一问题对失效现象进行振动研究,通过仿真软件ABAQUS对大尺寸混合集成电路封装管壳进行模态和随机振动实验与仿真,确定器件的薄弱位置,通过有限元仿... 混合集成电路(HIC)在服役过程中,壳体长边焊缝内侧区域容易出现裂纹导致失效.本文针对这一问题对失效现象进行振动研究,通过仿真软件ABAQUS对大尺寸混合集成电路封装管壳进行模态和随机振动实验与仿真,确定器件的薄弱位置,通过有限元仿真和实验结合的方法确定随机激励作用下盖板的危险位置和危险共振频率.针对薄弱位置设计不同载荷下的正弦振动实验,通过振动实验和仿真相结合的方式拟合得到材料的S-N曲线.分析危险位置的失效原因为由于随机振动的应力集中现象导致的振动疲劳失效,并针对失效原因设计减振方案对原模块进行结构优化设计,对危险位置进行减振加固,提升器件的抗振性能. 展开更多
关键词 混合集成电路 随机振动 结构优化:有限元分析
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超精密运动平台阵列点位在线测量时间最优运动规划 被引量:1
8
作者 陈志航 陈新度 +1 位作者 吴磊 李泽坤 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第1期51-56,共6页
超精龙门式运动测量平台在执行IC阵列点位在线测量任务时,安装于龙门横梁滑座上的相机镜头会产生残余振动,影响测量精度与效率。提出一种阵列测量时间最优运动规划方法,采用基于三阶多项式的非对称S型曲线对运动平台x、y轴进行运动规划... 超精龙门式运动测量平台在执行IC阵列点位在线测量任务时,安装于龙门横梁滑座上的相机镜头会产生残余振动,影响测量精度与效率。提出一种阵列测量时间最优运动规划方法,采用基于三阶多项式的非对称S型曲线对运动平台x、y轴进行运动规划,定义了一种包含4个独立变量、2个相关变量的非对称S型曲线运动规划模型,采用Laplace方法获取相机镜头在不同方向运动时的残余振动响应,根据物理约束条件和残余振动衰减情况建立单轴的时间最优运动规划模型,求解要求3μm定位精度下的单轴时间最优运动规划参数,根据所需定位时间确定主运动方向,从而实现高精快速阵列点位测量的目标。在目标平台上进行试验验证,所述运动规划方法能显著减小x、y轴单个点位运动的定位时间,且y轴所需时间更少,在进行阵列点位在线测量时选择y轴为主运动方向,可以显著提高阵列点位测量效率。 展开更多
关键词 二维运动平台 测量运动规划 非对称s曲线 残余振动 时间最优
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基于ADAMS的电梯横向振动频域分析及参数优化 被引量:20
9
作者 傅武军 廖小波 朱昌明 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期1500-1504,共5页
根据电梯横向振动的特点,建立了基于ADAMS的电梯虚拟样机模型。在此基础上分析了导轮系统弹簧刚度和阻尼对轿厢横向振动加速度以及导轮与轿架之间相对位移的影响,同时建立了以轿厢加速度和导轮与轿架之间相对位移的频率响应为目标的结... 根据电梯横向振动的特点,建立了基于ADAMS的电梯虚拟样机模型。在此基础上分析了导轮系统弹簧刚度和阻尼对轿厢横向振动加速度以及导轮与轿架之间相对位移的影响,同时建立了以轿厢加速度和导轮与轿架之间相对位移的频率响应为目标的结构优化设计模型,并得到了结构优化设计参数。仿真试验表明:无论是频域还是时域,系统响应都得到了改善。 展开更多
关键词 电梯 虚拟样机 结构优化 振动 ADAMs
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焊接结构超高周疲劳主S-N曲线拟合及寿命预测方法 被引量:13
10
作者 周韶泽 郭硕 +2 位作者 陈秉智 张军 兆文忠 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期76-82,I0008,共8页
超声波疲劳试验是获得焊接接头超高周疲劳强度的实用方法.目前还没有有效方法能够预测和评估任意焊接接头形式的超声超高周疲劳寿命.文中提出了一种超声简谐共振条件下,评估焊接接头疲劳寿命的瞬态结构应力法,以及超声超高周疲劳主S-N... 超声波疲劳试验是获得焊接接头超高周疲劳强度的实用方法.目前还没有有效方法能够预测和评估任意焊接接头形式的超声超高周疲劳寿命.文中提出了一种超声简谐共振条件下,评估焊接接头疲劳寿命的瞬态结构应力法,以及超声超高周疲劳主S-N曲线拟合方法.基于已公开的300个焊接接头试验数据,拟合了铝合金焊接接头20 kHz超高周主S-N曲线.通过共振模型瞬态仿真分析,后雨流计数获得响应等效结构应力谱,与超高周疲劳主S-N曲线预测焊接结构疲劳寿命.结果表明,结构应力集中系数不会因焊接接头受到振动或外载大小变化而改变;拟合的超高周疲劳主S-N曲线是一条新的m=16.5的窄带,将主S-N曲线法理论的适用范围拓展到了超高周区域,可用于任意接头形式的焊接结构件超声振动超高周疲劳寿命预测. 展开更多
关键词 超高周疲劳 结构应力法 焊接接头 s-N曲线 超声波振动
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基于ADAMS的4UD-600型马铃薯挖掘机振动机构的参数优化设计 被引量:7
11
作者 魏丽娟 赵武云 牛海华 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2015年第2期278-282,共5页
跟据振动减阻机理,对4UD-600型马铃薯挖掘机振动机构进行改进设计。在ADAMS软件中建立了4UD-600型马铃薯挖掘机振动机构的参数化模型,通过分析物料在分离筛筛面上的相对运动,在保证较高筛选效率的前提下,以生产率最高为优化目标对机构... 跟据振动减阻机理,对4UD-600型马铃薯挖掘机振动机构进行改进设计。在ADAMS软件中建立了4UD-600型马铃薯挖掘机振动机构的参数化模型,通过分析物料在分离筛筛面上的相对运动,在保证较高筛选效率的前提下,以生产率最高为优化目标对机构进行了优化设计,得到了机构最优参数组合:曲柄LOA=5.5 mm,摆臂LBD=570 mm,主筛摆连杆LEF=110 mm,连杆LJK=160 mm,曲柄转速nOA=4 666°·s-1。优化后物料沿筛面的平均移动速度从0.089 m·s-1提高到0.122 m·s-1,挖掘机生产率显著提高,理论的正确性在后续的实际改进设计中已得到验证。 展开更多
关键词 农业机械 ADAMs 马铃薯挖掘机 振动机构 参数优化
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基于振动分离特性的荔枝振动器结构优化
12
作者 赵紫艳 王慰祖 +2 位作者 王艳飞 李君 冼昊岚 《农机化研究》 北大核心 2025年第4期9-17,共9页
为了研究荔枝振动分离特性,以此为基础优化振动器结构,利用往复振动采收装置在不同振动参数下对荔枝进行振动分离试验,并采用MatLab软件分析高速相机拍摄的荔枝运动视频,获得荔枝运动参数(轨迹、速度、加速度等)。为了确定振动机构的最... 为了研究荔枝振动分离特性,以此为基础优化振动器结构,利用往复振动采收装置在不同振动参数下对荔枝进行振动分离试验,并采用MatLab软件分析高速相机拍摄的荔枝运动视频,获得荔枝运动参数(轨迹、速度、加速度等)。为了确定振动机构的最优工作参数,利用Design-Expert软件处理试验数据并得到回归模型,再通过响应曲面分析振动频率、振幅和振动距离对荔枝分离特性(分离时间、碰撞次数和惯性力)的影响,对回归模型进行优化,结果表明:当振动频率为9.7 Hz、振幅为80 mm、振动距离为29.4 mm时,既能保证较短的分离时间又能减轻荔枝果实所受的机械损伤。为了基于最优工作参数对振动器进行结构优化,以采收效率高和损伤小为目标,以尺寸约束、角度约束和强度约束为约束条件,建立多目标优化模型。优化后的振动器为对心曲柄滑块机构,曲柄长度为56 mm,连杆为127 mm,角速度为62 rad/s。经验证,优化后的振动器可以提高采收效率,减少果实所受损伤,为荔枝振动采收器的设计提供依据。 展开更多
关键词 荔枝 振动采收 图像处理 分离特性 结构优化
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基于三层B/S结构的梯级水电厂中长期优化调度 被引量:6
13
作者 刘治理 马光文 戴露 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期240-242,共3页
介绍了一种运用Internet技术和数据库技术,采用数据库、服务器、浏览器三层结构的梯级水电厂中长期优化调度系统,论述了该系统设计与开发的目标、配置环境、系统结构和功能、关键技术和标准化设计。采用Web Service技术和ASP.NET开发工... 介绍了一种运用Internet技术和数据库技术,采用数据库、服务器、浏览器三层结构的梯级水电厂中长期优化调度系统,论述了该系统设计与开发的目标、配置环境、系统结构和功能、关键技术和标准化设计。采用Web Service技术和ASP.NET开发工具,开发出了先进、实用、可靠和界面友好的应用软件,并在多个梯级水电厂运行,效果良好。 展开更多
关键词 三层B/s结构 WEB sERVICE技术 优化运行 系统设计
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基于IAGSO算法的VISSIM模型校正研究与实现 被引量:13
14
作者 唐少虎 刘小明 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期74-80,共7页
微观交通仿真能够再现城市道路交通状况,其关键步骤是建立仿真模型.为使模型最大程度地反映实际道路运行状况,需要对所建立的模型进行校正.首先本文设计了改进的自适应步长的人工萤火虫算法(IAGSO)和以排队长度为指标的目标函数.然后,... 微观交通仿真能够再现城市道路交通状况,其关键步骤是建立仿真模型.为使模型最大程度地反映实际道路运行状况,需要对所建立的模型进行校正.首先本文设计了改进的自适应步长的人工萤火虫算法(IAGSO)和以排队长度为指标的目标函数.然后,设计了基于IAGSO算法的VISSIM模型参数校正的方法.最后,设计和实现了基于B/S结构的交叉口仿真分析系统,应用VISSIM对北京市某交叉口建模,利用系统对此模型进行参数校正,比较模型校正前、校正后和现场调查的四个进口方向的排队长度.通过比较结果验证了基于IAGSO算法的VISSIM模型参数校正的有效性. 展开更多
关键词 城市交通 模型校正 人工萤火虫算法 VIssIM B/s结构
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基于QPSO-BP和改进D-S的水电机组振动故障诊断 被引量:6
15
作者 程加堂 段志梅 +1 位作者 艾莉 熊燕 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2015年第19期66-71,共6页
为提高水电机组振动故障诊断的准确性,提出了一种基于改进D-S证据理论融合量子粒子群优化BP神经网络(QPSO-BP)的诊断方法。根据水电机组常见的振动故障类型,采用3个惯性权值随机调整的QPSO-BP网络分别对其进行初级诊断,并作为独立证据... 为提高水电机组振动故障诊断的准确性,提出了一种基于改进D-S证据理论融合量子粒子群优化BP神经网络(QPSO-BP)的诊断方法。根据水电机组常见的振动故障类型,采用3个惯性权值随机调整的QPSO-BP网络分别对其进行初级诊断,并作为独立证据体应用于D-S理论的合成之中,实现了基本概率赋值的客观化。针对标准D-S无法合成高度冲突证据的缺陷,通过计算权值矩阵对其进行修正。实例分析表明,和3个初级诊断模型及标准D-S合成法相比,所提方法可以有效识别机组的振动故障,具有较高的诊断准确率。 展开更多
关键词 水电机组 振动 故障诊断 量子粒子群优化BP神经网络 改进D-s证据理论
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气相换热器壳程振动特性分析与结构优化
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作者 李俊鹏 万霖 +3 位作者 车刚 刘季君 黄宇佳 郑宇 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第8期265-271,287,共8页
针对管壳式换热器在运行中受到壳程振动的影响导致稳定性差等问题,开展壳程振动特性分析,并以提高低阶固有频率为目标优化机具结构。借助ANSYS Workbench对换热器壳程的工作状态进行振动动力学分析和结构优化,使用模态分析确定换热器壳... 针对管壳式换热器在运行中受到壳程振动的影响导致稳定性差等问题,开展壳程振动特性分析,并以提高低阶固有频率为目标优化机具结构。借助ANSYS Workbench对换热器壳程的工作状态进行振动动力学分析和结构优化,使用模态分析确定换热器壳程的前6阶模态振型和固有频率,并通过台架试验验证得出5处振动测点的加速度曲线,从而确定易发生共振的频率范围。建立机具振动力学模型,通过JM1811无线网关验证仿真模型的准确性并提出机具结构优化方案。研究结果显示:仿真结果与实际振动测试数据相对误差为6.16%,换热器壳程部分是造成机具振动剧烈的主要原因,运载状态下整体振动幅值要高于空载工况;实测振动频率为72 Hz,接近机具第二阶固有频率范围。采用正交试验对机构进行优化,得到最佳参数组合:壳程厚度为10 mm,壳程直径为630 mm,阻尼器安装距离为1700 mm。优化后机具前两阶固有频率提升至47.60 Hz和82.13 Hz;振动测试结果表明,空载工况下,壳程装置(测点3)振动幅度下降18.5%,两装置连接处(测点5)振动幅度下降14.0%;运载工况下,壳程装置(测点3)振动幅度下降15.1%。研究结果可为管壳式换热器壳程减振措施的研究提供理论依据。 展开更多
关键词 管壳式换热器 模态分析 结构优化 振动特性
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基于混沌和改进广义Feistel结构的轻量级密码算法 被引量:3
17
作者 佟晓筠 苏煜粤 +1 位作者 张淼 王翥 《信息网络安全》 CSCD 北大核心 2022年第8期8-18,共11页
随着物联网的快速发展,无线网络传感器、射频识别标签以及工业控制器等被广泛部署,这些资源受限设备的安全同样需要保障,而传统的密码算法需要消耗大量的资源,不适用于资源受限设备。针对以上问题,文章提出一种轻量级分组密码。S盒是分... 随着物联网的快速发展,无线网络传感器、射频识别标签以及工业控制器等被广泛部署,这些资源受限设备的安全同样需要保障,而传统的密码算法需要消耗大量的资源,不适用于资源受限设备。针对以上问题,文章提出一种轻量级分组密码。S盒是分组密码的关键性组件,通过应用两个混沌映射和跳跃蜘蛛优化算法构成的多目标优化算法生成并优化得到非线性度平均值为110,线性逼近概率为0.1172,差分逼近概率为0.0391的S盒。文章对广义Feistel结构进行相应改进,改进后的结构一次能够处理所有的中间状态,不存在未处理的分支,并结合构造的S盒、密钥扩展算法等,组成分组长度为64位、种子密钥长度为80位、迭代轮数为12轮的轻量级分组密码算法。该算法的等效门电路数量符合轻量级的标准,并且有良好的性能。 展开更多
关键词 轻量级分组密码 s 广义Feistel结构 混沌映射 跳跃蜘蛛优化算法
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S环形无碳小车结构设计与分析 被引量:7
18
作者 何荣华 肖健聪 +2 位作者 杜凯强 岳建杭 蓝敏航 《机械设计》 CSCD 北大核心 2023年第3期48-54,共7页
依据全国大学生工程训练综合能力竞赛S环形赛道挑战赛要求,实现无碳小车完成S环形轨迹路径并通过设置障碍桩,详细设计了一辆利用斜推杆凸轮控制转向的无碳小车。文中对小车的整体结构进行了设计,基于设计尺寸模拟仿真出轨迹重合度最高... 依据全国大学生工程训练综合能力竞赛S环形赛道挑战赛要求,实现无碳小车完成S环形轨迹路径并通过设置障碍桩,详细设计了一辆利用斜推杆凸轮控制转向的无碳小车。文中对小车的整体结构进行了设计,基于设计尺寸模拟仿真出轨迹重合度最高的凸轮,设计出的无碳小车具有结构简单、可靠性高及成本低等优点。为此,利用SolidWorks软件建立三维模型,利用Creo规划轨迹图,利用MATLAB仿真小车行走路线并生成凸轮。文中设计的无碳小车对初次设计的人员具有指导意义。 展开更多
关键词 无碳小车 s环形轨迹 结构设计 仿真优化
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基于ANSYS-Workbench的4BM-250型苎麻剥麻机机架有限元分析与结构优化 被引量:1
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作者 刘佳杰 马兰 +4 位作者 向伟 颜波 段益平 文庆华 吕江南 《中国麻业科学》 2023年第6期287-294,共8页
剥麻机的机架对剥麻机的整机性能有重要的影响。为避免剥麻机工作过程中机架出现结构强度不足和共振问题,采用solidworks软件建立4BM-250型苎麻剥麻机机架的三维模型,基于ANSYS-Workbench软件对剥麻机机架进行静力学分析与模态分析。静... 剥麻机的机架对剥麻机的整机性能有重要的影响。为避免剥麻机工作过程中机架出现结构强度不足和共振问题,采用solidworks软件建立4BM-250型苎麻剥麻机机架的三维模型,基于ANSYS-Workbench软件对剥麻机机架进行静力学分析与模态分析。静力学分析结果表明:机架在静载荷下的最大位移为0.14 mm,最大应力为23.71 Mpa,最大应力小于机架材料结构钢的屈服强度极限,因此机架结构在条件载荷下的强度和刚度满足设计要求。模态分析结果表明:机架前6阶的固有频率为0,7~12阶模态的频率为25.28~89.58 Hz,柴油机转子的运动频率与机架的第8阶固有频率在同一区间范围。对照第8阶频率的振动类型及变形特点对机架模型进行改进优化,并对优化后的模型进行模态分析,结果表明:机架的前1~6阶模态的振动频率为0,第7~12阶模态的频率分别为17.92、35.56、44.56、53.94、57.41、70.25 Hz。对比改进前,改进后模型的各模态频率均有所下降,平均下降15.81%,且各阶模态下的变形均较小,主要部件变形量均在10 mm以下,改进后的结构综合力学性能有明显提升。该研究可为机械结构部件的研发设计提供参考。 展开更多
关键词 苎麻 剥麻机机架 模态分析 静力学分析 结构优化
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压电智能功能梯度材料圆柱壳自由振动的谱-切比雪夫解法
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作者 高先松 钟锐 +2 位作者 王青山 刘新想 徐海良 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第4期787-796,共10页
针对压电智能结构,现有振动建模方法受限结构边界条件以及存在计算成本过高的问题,本文采用了谱-切比雪夫方法,实现了其在一般边界条件下的精确快速求解。在一阶剪切变形理论与压电本构方程的理论框架下,利用谱-切比雪夫方法,结合边界... 针对压电智能结构,现有振动建模方法受限结构边界条件以及存在计算成本过高的问题,本文采用了谱-切比雪夫方法,实现了其在一般边界条件下的精确快速求解。在一阶剪切变形理论与压电本构方程的理论框架下,利用谱-切比雪夫方法,结合边界弹簧技术,建立起压电智能功能梯度材料圆柱壳结构的模型。通过与有限元结果对比,验证求解的快速收敛性以及分析模型的精确性。研究表明:在截断数为20条件下可将计算误差控制在0.8%左右,得到了结构自由振动特性随材料、边界、及几何尺寸的变换规律。本文可以为工程壳体结构的有关振动主动控制研究,提供一套快速且精确的建模方法以及设计经验。 展开更多
关键词 谱-切比雪夫法 压电结构 人工弹簧技术 功能梯度壳 功能梯度材料 一阶剪切变形理论 HAMILTON原理 自由振动
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