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题名基于长短期记忆网络的桁架车身结构轻量化设计优化
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作者
贾良跃
郝佳
商曦文
李作轩
阎艳
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机构
北京理工大学工业与智能系统工程研究所
北京理工大学长三角研究院
北京理工大学工业知识与数据融合应用工业和信息化部重点实验室
中国北方车辆研究所
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出处
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2023年第10期3317-3330,共14页
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基金
国家重点研发计划资助项目(2021YFB1714500)。
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文摘
为满足特种无人车辆高可靠机动、低成本研制等要求,在特种无人车辆的桁架车身结构设计早期阶段引入结构轻量化思想。为实现车身结构轻量化,提出基于长短期记忆网络的设计优化方法(LSTM-DO),利用LSTM-DO的快速搜索、高精度优化能力解决车身结构设计优化中收敛慢、局部最优等问题。建立了某无人车辆桁架车身参数化模型与有限元分析模型,采用代理模型技术提高设计优化过程中车身结构性能评估速度,结合LSTM-DO优化方法快速准确地生成方案。对比了常用的梯度优化算法与启发式优化算法,所提LSTM-DO方法在最优方案性能、收敛速度和鲁棒性方面均展现出明显的优势。
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关键词
桁架车身
结构轻量化
优化设计
长短期记忆网络
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Keywords
truss structure
lightweight structure
design optimization
long short-term memory network
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分类号
TG156
[金属学及工艺—热处理]
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题名基于多工况关联的无人车辆车身结构轻量化优化设计
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作者
李作轩
贾良跃
郝佳
王超
王国新
明振军
阎艳
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机构
北京理工大学工业与智能系统工程研究所
北京理工大学长三角研究院
北京理工大学工业知识与数据融合应用工业和信息化部重点实验室
中国北方车辆研究所
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出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期3529-3542,共14页
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基金
国家重点研发计划项目(2021YFB1714500)。
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文摘
未来战场的多样化对特种无人车辆的环境适应性提出了更高的要求。为满足特种无人车辆的多工况使用、高机动能力与低成本研制等要求,采用多工况关联设计与轻量化优化的思路对无人车桁架车身结构进行优化设计。考虑到多工况的车身结构设计变量多、设计空间大,面临仿真次数过多的问题,提出基于多工况关联的车身结构轻量化优化方法,利用设计变量区间缩减策略减小设计空间;引入高斯过程代理模型替换仿真分析实现结构设计方案性能的快速评估;结合遗传算法实现方案的优化。实验结果表明,最终优化方案在通过车身刚度强度和模态等多学科性能仿真验证的情况下,质量比初始方案降低14.12%,比只用高斯过程优化设计的方案降低8.87%。
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关键词
无人车辆
车身结构轻量化
多工况关联
设计空间缩减
代理模型
优化设计
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Keywords
unmanned vehicle
lightweight body structure
multi-working conditions correlation
design space reduction
surrogate model
design optimization
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分类号
TJ819
[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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