基于鲁棒性优化的桁架结构失效-安全设计

基于鲁棒优化思想,提出了桁架结构失效-安全优化设计问题的双层规划算法.其中上层规划用来寻找杆件的最优尺寸,而下层规划的目标是确定结构最不利的失效模式.为了获得下层优化的全局最优解,以保证所得到的最优结构真正安全可靠,特别地还发展了相关问题求解的混合0-1规划算法.与以往研究工作相比,该方法不需要预先假定破坏模式,因此更容易获得理论上最优的结果.数值算例表明了所提出方法的有效性.

索网天线的参变量变分及非线性有限元方法

针对大型周边桁架式索网天线由拉索拉压模量不同引起的本构非线性和结构大变形引起的几何非线性问题,给出了基于参变量变分原理的几何非线性有限元方法.首先针对含预应力索单元拉压模量不同分段描述的本构关系,通过引入参变量,导出了基于参变量及其互补方程的统一描述形式,避免了传统算法需要根据当前变形对索单元张紧/松弛状态的预测,提高了算法收敛性.然后利用拉格朗日应变描述索网天线结构大变形问题,结合几何非线性有限元法,建立了基于参变量的非线性平衡方程和线性互补方程;并给出了牛顿--拉斐逊迭代法与莱姆算法相结合的求解算法.数值算例验证了本文提出的算法比传统算法具有更稳定的收敛性和更高的求解精度,特别适合于大型索网天线结构的高精度变形分析和预测.

基于结构可置信性鲁棒优化算法的离散优化问题研究

传统优化设计认为问题的参数(如材料属性和外加载荷等)是确定的,并且设计变量通常是连续的。而在实际应用中产品制造和测量等存在不可避免的误差,并且工程需要的设计结果(如钢筋截面尺寸等)往往是离散的。即使对于考虑了不确定性参数影响的连续最优解,经过圆整处理后也很可能产生较大偏差甚至变得不可行。针对该难点,本文结合非概率不确定性鲁棒优化算法,建立与离散的基于圆整策略的优化算法列式等价的鲁棒优化列式及用于解决离散优化问题的可置信性鲁棒优化方法。并进一步研究了离散变量不确定性优化问题的可置信性鲁棒优化求解方法,利用非线性半定规划进行高效求解,可严格保证所得结果的可行性。本文揭示了传统离散优化思想和不确定性优化思想的内在联系,完善了优化设计理论体系,为后续相关研究提供了全新思路和示范。

流量控制电磁阀的小流量特性分析

介绍可调无级输出流量控制电磁阀在小流量输出区域的输出原理与特性。通过改变小流量区域的流道几何结构,改变电磁阀小流量区域的流量性能。

一种调压比例阀组件分析

本文介绍了一种调压比例阀组件,它包括阀盖,与阀盖固定连接的线圈,套管穿插于线圈内部,套管内穿插动铁芯,动铁芯下端固定连接弹簧,套管下端设置有外螺纹,阀盖与套管下端螺接在一起,套管上端设置有内螺纹,微调螺母螺接于套管上端,动铁芯和微调螺母固定连接.提供的调压比例阀组件装配测试时调节套管和微调螺母,能有效地改变动铁芯与线圈的相对位置,从而调节调压比例阀出口压力,调节效果更加精确,使用起来非常方便.

基于SAND列式的桁架结构优化问题序列线性规划算法

该文提出了一种基于协同分析和设计列式(即SAND列式,Simultaneous Analysis and Design)和序列线性规划(Sequential Linear Programming)技术的桁架结构优化新方法。与传统列式下将隐式响应函数(如位移、应力等)于设计变量(如杆件截面积等)处作线性展开的做法不同,以桁架结构为例,该文在SAND列式下,采用杆件截面积和结构节点位移同时作为设计/分析变量,仅对杆件协调条件这一显式双线性函数予以线性近似并构造LP子问题。通过求解一系列LP子问题,可以得到优化问题的近似最优解。与传统优化列式下的SLP方法相比,该文方法不仅设计变量运动极限的选取相对容易,而且线性近似的误差可以精确估计。数值算例表明,采用该文算法可以快速、稳定地得到优化问题的近似最优解。