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采用结构仿生的重型机床立柱的综合优化 预览
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作者 李宇鹏 巴春来 刘来超 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第13期1621-1625,1637共6页
以重型球形蜗杆砂轮磨齿机立柱为研究对象,以应变能最小和1阶固有频率最大为目标,以体积分数为约束,对重型立柱结构进行拓扑优化,得到复杂载荷下材料的最佳分布。结合结构仿生优化和尺寸优化对立柱内部复杂结构进行优化。优化前后立柱... 以重型球形蜗杆砂轮磨齿机立柱为研究对象,以应变能最小和1阶固有频率最大为目标,以体积分数为约束,对重型立柱结构进行拓扑优化,得到复杂载荷下材料的最佳分布。结合结构仿生优化和尺寸优化对立柱内部复杂结构进行优化。优化前后立柱的静动态性能指标的对比结果表明:立柱的静动态性能显著提升,内部复杂结构的仿生轻量化和尺寸最佳得以实现,从而验证了综合优化的有效性。 展开更多
关键词 重型机床立柱 拓扑优化 结构仿生优化 尺寸优化
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结构优化技术在高速飞行器上的应用与面临的挑战 预览
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作者 全栋梁 时光辉 +7 位作者 关成启 王健 罗俊航 宋锋 王博 高彤 朱继宏 张卫红 《力学与实践》 北大核心 2019年第4期373-381,415共10页
高速飞行器是航空航天领域发展的重要方向,具有重大战略意义和重要经济社会价值。首先,对结构优化技术及其在飞行器零部件和全机结构概念设计中的应用进行综述;然后,根据典型使用环境和设计要求,总结高速飞行器结构设计中存在的主要问... 高速飞行器是航空航天领域发展的重要方向,具有重大战略意义和重要经济社会价值。首先,对结构优化技术及其在飞行器零部件和全机结构概念设计中的应用进行综述;然后,根据典型使用环境和设计要求,总结高速飞行器结构设计中存在的主要问题和应用需求,着重介绍近年来在高速飞行器零部件和全机结构概念设计中应用结构优化技术的典型案例;最后,提出近期亟待突破或完善的结构优化技术。结构优化技术与设计经验相结合带来设计理念的变革,将成为先进飞行器设计的必备工具和标准流程。面向重大需求的结构优化理论研究与工程实践对提升我国航空航天核心竞争力具有重要价值。 展开更多
关键词 结构优化 拓扑优化 尺寸优化 高速飞行器
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基于固定网格和拓扑导数的结构拓扑优化自适应泡泡法 预览
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作者 蔡守宇 张卫红 +1 位作者 高彤 赵军 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期1235-1244,共10页
为继承传统拓扑优化泡泡法变量少、精度高等优点,并克服其网格重划频繁、孔洞合并操作繁琐等不足,提出了一种基于固定网格和拓扑导数的自适应泡泡方法.该方法的主要特点是:(1)采用有限胞元固定网格分析方法计算结构力学响应,在优化过程... 为继承传统拓扑优化泡泡法变量少、精度高等优点,并克服其网格重划频繁、孔洞合并操作繁琐等不足,提出了一种基于固定网格和拓扑导数的自适应泡泡方法.该方法的主要特点是:(1)采用有限胞元固定网格分析方法计算结构力学响应,在优化过程中无需网格更新和重划分,就能保证较高的分析精度;(2)根据拓扑导数信息指导结构区域中孔洞的引入,不仅消除了优化结果对孔洞初始布局的依赖性,还能有效控制设计变量的数量;(3)引入拓扑导数阈值和孔洞影响区域新概念,实现了孔洞引入频次和位置的自适应调节,保证了拓扑优化过程的数值计算稳定性;(4)采用光滑变形隐式曲线描述孔洞边界,不仅设计参数少、变形能力强,而且便于处理孔洞间的融合/分离操作以及与固定网格分析方法的有机结合.理论分析和数值算例表明,改进后的自适应泡泡法能够消除传统泡泡法因采用拉格朗日网格和参数化B样条曲线模型而存在的实施困难,采用很少的设计变量就可获得边界光滑清晰的优化结果. 展开更多
关键词 泡泡法 拓扑优化 固定网格 拓扑导数 自适应
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基于拓扑优化的刀架支架轻量化设计 预览
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作者 谢黎明 高双 《机械设计与制造工程》 2019年第6期15-18,共4页
利用拓扑优化和有限元静动态分析相结合的方法,对铣车复合加工中心直驱摆头动力刀架支架进行了结构轻量化设计。首先建立支架的有限元模型,对其进行静动态分析,得到设计的基本参数;然后采用拓扑优化方法进行优化设计,得到了新的支架结... 利用拓扑优化和有限元静动态分析相结合的方法,对铣车复合加工中心直驱摆头动力刀架支架进行了结构轻量化设计。首先建立支架的有限元模型,对其进行静动态分析,得到设计的基本参数;然后采用拓扑优化方法进行优化设计,得到了新的支架结构设计方案。有限元分析结果表明:优化后的支架模型静动态特性基本不变,质量比优化前减少了22%,达到了优化目的。 展开更多
关键词 优化设计 拓扑优化 轻量化 HYPERWORKS 静动态分析
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重载AGV车体结构优化设计 预览
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作者 金鹏 武星 +3 位作者 武靖洋 陈华 李林慧 罗家文 《机械设计与制造工程》 2019年第6期27-31,共5页
针对载荷为2t的重载AGV,采用变密度法和SIMP插值方法建立了AGV车体结构的拓扑优化模型,研究了最优准则法的灵敏度函数和迭代求解方程,利用ANSYS软件求解了AGV车体结构的拓扑优化结果。建立了拓扑优化后的AGV车体结构模型,并利用ANSYS软... 针对载荷为2t的重载AGV,采用变密度法和SIMP插值方法建立了AGV车体结构的拓扑优化模型,研究了最优准则法的灵敏度函数和迭代求解方程,利用ANSYS软件求解了AGV车体结构的拓扑优化结果。建立了拓扑优化后的AGV车体结构模型,并利用ANSYS软件校核了AGV车体的刚度和强度。优化结果显示,同等刚度和强度条件下,优化后的车体尺寸和质量均有所减少,提高了AGV的动态响应性能。 展开更多
关键词 自动导引车 结构优化 拓扑优化 有限元分析 最优准则
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考虑嵌入移动孔洞的多相材料布局优化 预览
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作者 王选 胡平 龙凯 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期852-862,共11页
工程结构设计问题中经常需要预先嵌入一个或多个固定形状的孔洞以满足某些功能性或者制造性设计要求.为了有效求解这种带有嵌入可移动孔洞的多相材料连续体结构布局优化问题,通常需要同时优化这些嵌入孔洞的位置和方向及多相材料结构的... 工程结构设计问题中经常需要预先嵌入一个或多个固定形状的孔洞以满足某些功能性或者制造性设计要求.为了有效求解这种带有嵌入可移动孔洞的多相材料连续体结构布局优化问题,通常需要同时优化这些嵌入孔洞的位置和方向及多相材料结构的拓扑构型,以改善结构的整体性能.为此,本文采用参数化的水平集函数描述嵌入孔洞的几何形状,并将定义多相材料结构拓扑的材料密度以及描述嵌入孔洞的位置和方向的几何参数视为所考虑优化问题的设计变量.为了避免由于孔洞移动造成的重新划分网格的繁琐及改善计算效率,使用平滑化的Heaviside函数将所有嵌入孔洞映射为固定网格上的密度场.同时,提出了一种在有限元水平上调用的类SIMP材料插值格式,用于优化问题的材料参数化,进而实现多相材料结构拓扑构型和嵌入孔洞位置和方向的同步优化.这种材料插值格式便于几何变量的解析灵敏度分析,使得当前的优化问题可以用基于梯度的优化算法求解.优化算例证明所提方法可以有效地处理带有多个嵌入孔洞的多相材料结构布局优化问题. 展开更多
关键词 布局优化 移动孔洞 多相材料 SIMP方法 拓扑优化
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基于OptiStruct的某客车拖车钩的优化设计 预览
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作者 林如松 张祥宇 丘荣印 《公路与汽运》 2019年第5期12-16,共5页
通过HyperWorks软件OptiStruct求解器对客车拼焊件组成的拖车钩进行有限元分析,对每块拼焊件进行尺寸优化确定各自最佳板厚,再对拖车钩进行结构拓扑优化确定最佳材料分布,最后对其进行强度分析验证和优化方案评价,为拖车钩设计提供依据。
关键词 汽车 客车 拖车钩 拓扑优化 尺寸优化
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基于拓扑计算动车组一系支座的优化设计 预览
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作者 卢建华 陈永兴 曹舜 《中国机械》 2019年第5期10-10,12共2页
一系支座是高铁转向架的重要组成部分,由于一系支座的设计结构尺寸,是高铁转向架的薄弱环节。为了获得模态数值更好的一系支座,首先利用三维软件建立一系支座模型,并导入有限元软件进行模态和寿命分析,然后对结构进行拓扑优化和尺寸优... 一系支座是高铁转向架的重要组成部分,由于一系支座的设计结构尺寸,是高铁转向架的薄弱环节。为了获得模态数值更好的一系支座,首先利用三维软件建立一系支座模型,并导入有限元软件进行模态和寿命分析,然后对结构进行拓扑优化和尺寸优化。试验证明了一系支座优化分析的正确性,为零部件设计,提高其疲劳寿命,提供了科学依据。 展开更多
关键词 高铁 拓扑优化 尺寸优化
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基于拓扑优化方法的船体支柱布局优化设计 预览
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作者 朱俊侠 吴嘉蒙 +1 位作者 蔡诗剑 于大鹏 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2019年第4期70-79,共10页
船体支柱的布局影响到船舶功能性舱室的布置及相应的结构设计,而目前支柱布局多依赖母型船或者工程师设计经验,缺少基于数学优化的技术支撑。变密度的拓扑优化方法可将属于离散变量优化的支柱布局问题转化为连续变量优化问题。通过悬臂... 船体支柱的布局影响到船舶功能性舱室的布置及相应的结构设计,而目前支柱布局多依赖母型船或者工程师设计经验,缺少基于数学优化的技术支撑。变密度的拓扑优化方法可将属于离散变量优化的支柱布局问题转化为连续变量优化问题。通过悬臂梁—支柱结构的算例,验证了该方法用于解决支柱布局优化问题的可行性。针对某型VLCC的支柱—大跨度甲板结构的支柱布局优化问题,根据布置限制条件设定了支柱优化设计域,选择了两种不同的优化目标函数进行支柱的布局优化设计,最后对优化结果进行了对比分析。结果表明,本方法具有较好的可行性,无需过多设计经验即可优化得到结构性能较好的支柱布局方案,可为此类的支柱布局优化设计提供技术支撑。 展开更多
关键词 拓扑优化 布局优化 支柱 变密度法 船体设计 支撑结构 悬臂梁
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精密卧式加工中心立柱综合性能优化设计及分析
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作者 陈宇 朱守琴 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2019年第4期140-143,154共5页
为提高精密卧式加工中心立柱的综合性能,采用拓扑优化与多目标参数优化相结合的系统优化方法对立柱进行分析及优化。利用ANSYS计算并分析了原始立柱的质量和静、动态性能。以立柱的刚度最大为目标,采用拓扑优化技术研究立柱的载荷传递... 为提高精密卧式加工中心立柱的综合性能,采用拓扑优化与多目标参数优化相结合的系统优化方法对立柱进行分析及优化。利用ANSYS计算并分析了原始立柱的质量和静、动态性能。以立柱的刚度最大为目标,采用拓扑优化技术研究立柱的载荷传递路径。基于拓扑优化结果,分别以立柱的最大振幅和质量最小为优化目标,以立柱的最大静应力和最大静变形及质量不大于原始立柱相关参数为约束,对立柱进行多目标参数优化设计,确定了最佳结构和最佳参数的立柱。其与优化前相比:质量降低6.1%、静刚度和强度提高10%以上、各轴的最大振幅分别减小29.5%、26.7%、9.2%、最小动刚度分别提高43.5%、36.8%和8.8%。 展开更多
关键词 精密卧式加工中心 立柱 静动态性能 轻量化 拓扑优化 参数优化
微纳遥感相机一体式超轻主支撑结构优化设计
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作者 王泰雷 张雷 +1 位作者 贾学志 高阁 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期409-416,共8页
针对某型号微纳遥感相机超轻质、低功耗、短周期和低成本的要求,设计了一种一体式超轻主支撑结构。从微纳遥感相机的任务需求出发,经过比较后选择钛合金作为主支撑结构的材料,并从质量和功耗两方面考虑选择了桁架式方案。建立了以基频... 针对某型号微纳遥感相机超轻质、低功耗、短周期和低成本的要求,设计了一种一体式超轻主支撑结构。从微纳遥感相机的任务需求出发,经过比较后选择钛合金作为主支撑结构的材料,并从质量和功耗两方面考虑选择了桁架式方案。建立了以基频为目标函数的拓扑优化数学模型,推导了目标函数的灵敏度,并通过采用改进的Heaviside密度滤波方法,得到了拓扑结果清晰的主支撑结构最优传力路径。以基频为目标函数建立尺寸的优化数学模型,得到了各部分的最佳设计尺寸,设计完成后的一体式主支撑结构质量为0.6 kg。有限元分析与实验结果表明:一体式主支撑结构能够满足光学系统的公差要求,且基频远高于卫星平台对光学载荷的要求,验证了拓扑优化设计方法和尺寸优化设计方法的正确性以及设计的合理性。 展开更多
关键词 遥感 微纳遥感相机 超轻质 主支撑结构 拓扑优化 尺寸优化
某型纯电动汽车电池托架结构的优化设计 预览
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作者 马娜 周新涛 《机械工程与自动化》 2019年第1期50-51,54共3页
采用有限元分析法,对原电池托架结构的模态特性进行分析,结果表明该托架结构的刚度不足,导致其一阶模态频率较低.针对这一问题,首先采用拓扑优化法对托架横梁的外形结构进行优化,获得了满足模态特性的横梁拓扑结构;然后,再采用尺寸优化... 采用有限元分析法,对原电池托架结构的模态特性进行分析,结果表明该托架结构的刚度不足,导致其一阶模态频率较低.针对这一问题,首先采用拓扑优化法对托架横梁的外形结构进行优化,获得了满足模态特性的横梁拓扑结构;然后,再采用尺寸优化法,对托架中各结构件的厚度值进行优化,得出了一组更为合理的尺寸参数值,使得托架结构在满足模态特性基础上质量最小,实现了汽车轻量化设计. 展开更多
关键词 电池托架 拓扑优化 尺寸优化 电动汽车
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项目研发中基于轻量化的仪表板横梁参数优化分析 预览
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作者 韩晓玉 《工程建设与设计》 2019年第10期115-117,共3页
近年来,国内汽车工业迎来了快速发展期,国内汽车保有量稳步增长。然而,由此带来的能源消耗及环境保护等问题则日益紧张,这必将阻碍国内汽车工业的可持续发展。汽车轻量化技术作为汽车降低能耗、减少排放的有效措施,已经成为汽车工业发... 近年来,国内汽车工业迎来了快速发展期,国内汽车保有量稳步增长。然而,由此带来的能源消耗及环境保护等问题则日益紧张,这必将阻碍国内汽车工业的可持续发展。汽车轻量化技术作为汽车降低能耗、减少排放的有效措施,已经成为汽车工业发展过程中的一项关键性研究课题,而轻量化也成为国内外各汽车厂商的核心竞争技术之一。前期设计研发中参数化分析的介入,给仪表板横梁轻量化提供了可能。论文中使用ANSA前处理软件,分析仪表板横梁在整个系统中的一阶固有频率,找到支架上的薄弱环节后进行结构改进和分析。如此反复叠加优化分析,最终在满足性能要求的前提下实现了减重优化。 展开更多
关键词 仪表板横梁 参数优化 轻量化 有限元 拓扑优化
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大视场相位衬度CT转台轻量化设计 预览
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作者 曾维俊 王钟周 +2 位作者 王骏 孙海旋 雷恒波 《机床与液压》 北大核心 2019年第17期162-166,172,共6页
针对某大视场相位衬度CT实验装置转动惯量大、运动控制难、成像效率低等问题,采用有限元技术分析了原铸造转台的静动态性能,并以此作为设计约束,基于焊接结构重新对CT转台进行了轻量化设计。采用拓扑优化分析技术,对转台内腔材料分布情... 针对某大视场相位衬度CT实验装置转动惯量大、运动控制难、成像效率低等问题,采用有限元技术分析了原铸造转台的静动态性能,并以此作为设计约束,基于焊接结构重新对CT转台进行了轻量化设计。采用拓扑优化分析技术,对转台内腔材料分布情况进行了分析,然后根据材料拓扑结果布置了双夹层焊接形式的筋体结构。在OptiStruct中建立数学模型,以零件板厚作为设计变量,分析了板厚对转台质量、静刚度和系统一阶固有频率的灵敏度,并对转台板厚尺寸重新进行了优化匹配,最终优化后的转台相比原先转台减轻了57.6%。 展开更多
关键词 相位衬度CT 转台轻量化 拓扑优化 尺寸优化
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基于拓扑优化的钢筋混凝土复杂受力构件配筋设计
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作者 张鹄志 蒋滇 谢献忠 《长安大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期84-95,共12页
为了得到适用于复杂受力构件的配筋设计,研究其最优拓扑钢筋布置,将遗传演化结构优化应用于钢筋分离式模型得到的最优拓扑钢筋,提出一种新的复杂受力构件配筋设计方法。首先,通过分解、连接、归并设计等简化措施对拓扑解中的钢筋进行简... 为了得到适用于复杂受力构件的配筋设计,研究其最优拓扑钢筋布置,将遗传演化结构优化应用于钢筋分离式模型得到的最优拓扑钢筋,提出一种新的复杂受力构件配筋设计方法。首先,通过分解、连接、归并设计等简化措施对拓扑解中的钢筋进行简化设计,得到施工可操作性大幅提高的初步配筋图,再进行局部补强以满足现行规范的构造要求,得到最终配筋设计图。运用提出的方法对5种不同类型的复杂受力构件进行了配筋设计,并在双侧开孔深梁的算例中,与弹性应力法及经验法进行钢筋利用率、力学性能等比较。研究结果表明:钢筋分离模型遗传演化结构优化可以直观地构造出钢筋混凝土复杂受力构件的钢筋布置方案,但该方案的施工可操作性不高,且其忽视构造要求,导致弹塑性内力重分布后安全保障缺失;简化设计结果能直观地得出钢筋具体布置情况,钢筋简化明确、布置规整;斜向钢筋较大幅度地被简化,施工可操作性增强,并添加必要的满足规范要求的构造钢筋,配筋设计结果更趋完善;双侧开孔深梁的算例中,按照简化设计方法对最优拓扑钢筋进行简化设计,增加7.74%的钢筋用量后得到初步配筋图,添加26.19%的构造钢筋用量后可以得到简化设计方法设计的最终配筋图,与弹性应力设计法和经验设计方法相比,最终配筋图分别节省了16.24%和35.35%以上的用钢量;经大量不同类型的复杂受力构件算例证实,该新方法不仅有着良好的普遍性、稳定性与可行性,且与当前设计方法相比,有着较高的经济性,能够为复杂受力构件的配筋设计提供参考。 展开更多
关键词 桥梁工程 钢筋混凝土复杂受力构件 结构优化设计 拓扑优化 配筋设计 构造要求
多镜筒望远镜中间块热-结构耦合分析与优化设计
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作者 余易 王国民 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2019年第2期106-109,共4页
多镜筒望远镜在观测较暗星体时能够达到与大口径望远镜相似的观测亮度。为保证多镜筒望远镜每一个镜筒的指向精度,固定多个镜筒的中间块就需要有较好的刚度和稳定性。首先通过ANSYS workbench对四镜筒望远镜中间块进行了拓扑优化,根据... 多镜筒望远镜在观测较暗星体时能够达到与大口径望远镜相似的观测亮度。为保证多镜筒望远镜每一个镜筒的指向精度,固定多个镜筒的中间块就需要有较好的刚度和稳定性。首先通过ANSYS workbench对四镜筒望远镜中间块进行了拓扑优化,根据拓扑优化结果重新设计了中间块结构,再进行热-结构耦合分析并对其各个设计尺寸进行优化。优化后分别计算了中间块在0°、45°、90°三种倾角下,受40℃温差与重力的作用下镜筒中心轴线最大偏移角度,分别为0.065 2″、0.711 1″、0.982 4″。计算结果满足了镜筒中心轴线偏移角度小于1’’的设计要求,可为下一步工程设计提供参考。 展开更多
关键词 多镜筒望远镜 中间块 拓扑优化 热-结构耦合分析 结构优化设计
多智能体系统一致性问题的控制器与拓扑协同优化设计 预览
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作者 马丹 张宝峰 王璐瑶 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期720-727,共8页
本文考虑多智能体系统一致性问题的控制与拓扑协同优化设计.首先在给定的二次性能指标下,对多智能体系统的分布式一致性控制协议寻优,得到依赖于网络拓扑图拉普拉斯矩阵的最优控制器.其次,为进一步最大限度地减少拓扑之间的连边,又不降... 本文考虑多智能体系统一致性问题的控制与拓扑协同优化设计.首先在给定的二次性能指标下,对多智能体系统的分布式一致性控制协议寻优,得到依赖于网络拓扑图拉普拉斯矩阵的最优控制器.其次,为进一步最大限度地减少拓扑之间的连边,又不降低多智能体系统的收敛速度,通过权衡系统的通信能量和控制能量,寻求网络拓扑的优化设计,给出了拓扑优化算法和多智能体系统特征值的优化方法.最后,仿真研究验证了在控制器优化的基础上进一步寻求拓扑优化,可大大提升系统的一致性性能. 展开更多
关键词 多智能体系统 一致性 控制器优化 拓扑优化
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锤片式饲料粉碎机架板的有限元分析及拓扑优化 预览
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作者 张永杰 徐红梅 +3 位作者 JAY H Kim 刘爽 王成龙 姜威 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期159-167,共9页
以某锤片式饲料粉碎机转子系统架板为研究对象,采用ANSYS Workbench软件对其进行静力学计算与模态分析。结果显示:实际工况下架板的最大总形变量为0.035mm,其发生在中间支撑板上装有8块锤片的2个销轴的安装孔处,架板沿X、Y及Z轴方向上... 以某锤片式饲料粉碎机转子系统架板为研究对象,采用ANSYS Workbench软件对其进行静力学计算与模态分析。结果显示:实际工况下架板的最大总形变量为0.035mm,其发生在中间支撑板上装有8块锤片的2个销轴的安装孔处,架板沿X、Y及Z轴方向上的最大形变量分别为0.035、0.001以及0.016mm,各形变量均较小且与架板实际受力情况相符;架板所受最大应力为165.72MPa,且应力较大的部位仅集中分布在中间支撑板上装有8块锤片的2个销轴的安装孔附近,架板上绝大部分位置的应力值均在36.862MPa以下;架板的一阶固有频率为339.79Hz,且前六阶固有频率均远大于粉碎机的激振频率58.33Hz,但其存在较大的材料冗余。基于此,对架板进行拓扑优化,并根据材料去除率为50%的计算结果对架板结构进行优化设计,优化后架板的质量由最初的46.66kg降至25.85kg。对优化后的架板进行静力学计算与模态分析,结果表明,全新的架板的强度与刚度均足够,且其材料冗余量大幅降低,架板在工作过程中不会发生共振。 展开更多
关键词 粉碎机架板 静力学计算 模态分析 拓扑优化 静动态特性 结构优化 ANSYS WORKBENCH
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喷杆喷雾机拨禾板固定支架优化设计 预览
19
作者 雷哓晖 吕晓兰 +2 位作者 李雪 张美娜 顾炀 《江苏农业科学》 2019年第14期243-247,共5页
喷杆喷雾机是目前普遍使用的一种大田植保机械,为了增加农药有效利用率和减少雾滴飘失,喷杆多加装罩盖装置.针对喷杆喷雾机生产研发中出现的损坏问题,以山东绿田农业机械有限公司生产的罩盖导流式喷雾机拨禾板固定支架为研究对象,利用... 喷杆喷雾机是目前普遍使用的一种大田植保机械,为了增加农药有效利用率和减少雾滴飘失,喷杆多加装罩盖装置.针对喷杆喷雾机生产研发中出现的损坏问题,以山东绿田农业机械有限公司生产的罩盖导流式喷雾机拨禾板固定支架为研究对象,利用有限元理论找出固定支架应力集中部位,并在其原有结构基础上进行拓扑优化设计,以增强其结构强度.在受损情况最为严重的大豆田中,拓扑优化后固定支架最大应力由原来的652.4MPa降至123.8MPa,降了81%,机械抗振性也有大幅度的增强.该结果为企业生产优质的拨禾板式喷杆喷雾机提供技术支持. 展开更多
关键词 喷杆喷雾机 拨禾板 固定支架 拓扑优化 应力分析 数字模型 仿真 优化设计
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房车车架分析及结构优化设计 预览
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作者 何颖 王青春 王梓晴 《林业机械与木工设备》 2019年第2期35-41,共7页
以拖挂式房车为研究对象,利用Hyperworks系列软件,建立其原始车架的有限元模型,并对其进行了三种典型工况(弯曲工况、左轮悬空工况、右轮悬空工况)下的静力学分析,发现原车架结构有优化的必要。在概念设计阶段重新对该房车车架进行设计... 以拖挂式房车为研究对象,利用Hyperworks系列软件,建立其原始车架的有限元模型,并对其进行了三种典型工况(弯曲工况、左轮悬空工况、右轮悬空工况)下的静力学分析,发现原车架结构有优化的必要。在概念设计阶段重新对该房车车架进行设计,引入了拓扑优化理论及方法,对其进行单工况和多工况的拓扑优化设计,得到了传力路径清晰、材料分布合理的拓扑优化单元密度分布云图。通过对拓扑优化结果的合理解读以及对车架进行重构和有限元分析,并将其与原始车架进行对比,显示优化后的车架性能有所提升,满足结构刚强度要求,且质量减轻13.4%,轻量化效果明显,可以为拖挂式房车车架的拓扑优化设计提供参考。 展开更多
关键词 拖挂式房车 车架 拓扑优化 结构优化
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