侵彻条件下岩石类材料RHT模型参数敏感性分析

材料模型的参数敏感性分析对于简化材料参数确定及精确仿真计算结果具有重要意义。针对弹体侵彻半无限厚岩石靶体问题,考虑多种类型岩石的材料参数变化范围及参数间的非独立性,利用优化拉丁超立方设计(Opt LHD)算法设计了RHT模型参数计算矩阵并开展了参数敏感性分析,克服了以往研究中常采用单因素变量法进行分析的不足。分别以侵彻深度、弹体质量损失率及靶体损伤度为评价指标,结合355个有效数值仿真结果,分析了参数间的交互效应。结果表明,参数间存在交互效应,但总体参数组合对三类评价指标的交互效应均不显著,因此,进一步对参数进行了主效应分析。为了定量评价参数敏感性差异,通过建立参数与评价指标间的响应面模型,基于多元二次回归模型计算了参数贡献率,进一步得到了对于不同评价指标的材料参数敏感性排序结果。

基于组合近似模型的轻量化设计方法

针对传统结构优化设计方法效率低、计算量大等缺陷,提出一种基于组合近似模型的轻量化设计方法。以某型号内燃叉车的两级门架结构为例,通过熵权TOPSIS综合贡献度分析方法筛选出对门架性能影响最大的上下翼缘及腹板厚度作为轻量化的设计变量,采用最优拉丁超立方设计方法进行样本点采集,得到包含设计变量和性能响应的100个样本点,分别构建外门架质量、最大应力、最大变形的组合近似模型,结合二次序列规划算法展开轻量化设计,结果表明:外门架经过优化后,质量减小13.36%,最大应力减小4.65%。

基于Isight的塔架门框结构的优化设计

在多学科优化集成软件Isight环境中,综合应用Pro/E参数化建模功能、Abaqus有限元分析功能,建立一种面向塔架门框的CAD/CAE集成优化设计的框架。首先建立门框的参数化几何模型,其次建立有限元分析模型并提交求解。应用试验设计DOE(Design of Experiments)中的最优LHD(Latin Hypercube Design)算法分析门框几何参数因子与应力间的交互效应、相关性。采用模拟退火ASA(Adaptive Simulated Annealing)全局优化算法开展门框的静强度优化设计,以整段塔架的重量最轻为目标,得到满足门框强度设计的最优解。为塔架门框的强度优化设计提供一种科学的设计方法。

基于运行数据的公交客车动力系统参数优化

为使公交客车在载客量和工况多变的情况下发挥混合动力系统的节能潜力,提出了基于运行数据的混合动力客车动力系统参数优化方法。基于车联网数据,利用核主成分分析(KPCA)和粒子群优化(PSO)K均值聚类分析构建了具有代表性的某市公交客车行驶工况;针对公交客车运营中乘客人数随机变化的特点,建立基于最优拉丁超立方设计(OptLHD)的混合动力客车动力系统参数双层优化模型,内层采用Opt-LHD产生乘客人数,采用发动机最优控制策略将系统响应传递至外层优化算法。仿真结果表明,优化后的动力系统参数对不确定因素有更强的适应性,燃油消耗量较优化前平均减少9.97%。

基于组合优化策略的热封机构设计

目的通过组合优化策略对热封机构进行结构优化设计。方法建立热封机构有限元参数化模型和多目标优化模型,通过动力学有限元分析获得热封机构结构强度薄弱环节,并采用最优拉丁超立方实验设计对影响热封机构结构强度的主要参数进行研究,分析参数与应力位移之间的响应规律,构造基模型对热封机构进行基于组合优化策略的结构优化设计,取多岛遗传算法和序列二次规划法组合的优化策略逼近最优解。结果组合优化过程中的校正决定系数接近1,模型的结构应力最大值和位移最大值均降至许用范围内。结论对热封机构优化设计采用组合优化策略可行,结果可信度高,效果明显。