基于复合形方法的翼型优化设计研究

将流场分析程序和复合形优化方法耦合起来 ,发展了一种工程实用的翼型优化设计方法 ,用以提高翼型在多个设计点、在多种约束条件下的气动性能。通过求解 N- S方程得到升力、阻力、力矩系数等气动参数 ,并以这些参数的适当组合构成目标函数 ,利用复合形优化方法对形成的目标函数进行最优化。算例表明 ,文中给出的翼型优化设计方法设计质量高 ,计算结果稳定 。

风力机桨叶总体优化设计的复合形法

提出了以年能量输出最大为优化目标 ,使用复合形法搜索最优点的风力机桨叶总体优化设计模型。根据南澳风电场风速分布函数 ,使用该模型设计了 6 0 0kW风力机。对比总体优化设计结果和引进的NM6 0 0kW风力机的实际数据 ,分析了设计结果的合理性 ;对比Wilson方法的设计结果 。

基于复合形法的垂直轴风力机翼型优化设计

针对低速航空翼型不完全适合垂直轴风力机的问题,采用复合形法对小型垂直轴风力机常用的NACA0015翼型进行了优化设计。在复合形法优化设计过程中,选取翼型的弯度和厚度作为设计变量,以翼型最大切向力系数Ctmax和失速攻角αs的加权和作为目标函数。将XFOIL程序与Viterna-Corrignan失速后模型相结合,计算出优化前后翼型气动性能参数。结果表明,与NACAOO15翼型相比,新翼型的气动性能有了较大提高,最大升力系数增大了33.5%,失速攻角提高了3°,最大切向力系数增大了43.5%。

机构动态优化在工业平缝机减振中的应用

通过对机构中构件的质量和形状等进行优化设计以降低其运转时产生的惯性力或力矩,是抑制设备振动的一种主动方法。本文以工业平缝机的减振为应用背景,基于复数矢量法和机构环路方程,对一类平面六杆机构的惯性力进行了分析推导;以其谐波分量的均方根值为目标函数,进行了机构的优化设计,并据此对原有机构进行了合理改进。实测表明,该法对于机器减振具有良好的效果。

基于混合遗传算法的压气机叶型自动优化设计

基于实数编码的自适应遗传算法与复合形法相结合,构成了自动优化设计所应用的混合遗传算法。与自适应遗传算法相比,混合遗传算法的局部搜索能力得到增强,运行效率有明显提高。压气机叶型定义采用的是Bezier函数参数化定义方法。该方法可以较好的拟合叶型曲线,并通过较少控制点的调节灵活有效地修正叶型。气动数值模拟采用的是基于求解二维N-S方程的CFD程序。对NACA叶型的正问题数值优化结果表明以混合遗传算法为基础的优化设计平台是十分有效的。

基于复合形法的板翅式换热器优化设计

以板翅式换热器的质量为目标函数,采用复合形法对换热器芯体外形尺寸和冷热两侧翅片参数进行优化。计算表明,与传统的设计结果相比,换热器的质量明显减小。建立的优化方法具有通用性,不仅能进行给定翅片结构的优化而且能够在提供多种类型翅片的情况下,进行翅片类型的优选。

基于混合离散变量复合形法的弧齿锥齿轮优化设计

以齿数Z1,模数m,齿厚系数ψR作为设计变量,建立弧齿锥齿轮的物理模型,以体积最小、传递功率最大为目标,以齿轮的强度要求等作为约束条件的优化设计模型。由于齿数和模数是非均匀的离散设计变量,齿厚系数是连续变量,因此,借鉴了连续变量和非均匀离散变量的处理方法———一种混合离散复合形法,并引用离散变量搜索优化方法。在混合离散复合形法基础上,探讨了解决有约束非线性混合离散变量的优化设计问题。经实例计算结果表明,混合离散复合形法可用于具有实际应用价值的弧齿锥齿轮优化问题。

有固相析出的并流多效蒸发系统优化设计研究

建立了带有固相析出的并流多效蒸发系统优化设计数学模型。该模型以整个蒸发系统的年总费用 (包括加热蒸汽年费用、真空系统年费用以及蒸发器和各辅助设备的年折旧维修费用等 )最小为优化目标 ,以生蒸汽压力、冷凝器真空度及各效有效传热温度差为决策变量 ,应用一种新算法———复合形法结合拉格朗日乘子法和矩阵法求最优解。算例表明 ,生蒸汽压力、冷凝器真空度对优化结果影响显著 ,按新模型优化设计比常规设计可节省费用 10 %左右。

基于复形法的LLC谐振变换器最优设计方法及其实现

以效率为优化目标,以品质因数Q、励磁电感与谐振电感的比值h以及磁性元件的工作磁通B_(max)为优化变量,详细给出了实现最优设计的各个步骤,包括损耗建模、边界条件的推导以及最优解的求解流程.最后制作了一台100 kHz、300 W的样机.给出了最优设计与可行设计的理论与实验对比结果.实验结果证明了该最优设计方法的有效性和准确性.

管壳式换热器复合形法优化设计

基于无相变传热过程,建立管壳式换热器优化设计的数学模型.模型以年总费用为目标函数,关联传热面积的非线性方程,适宜采用多变量约束的复合形法.工艺计算结果表明:该模型符合工程实际,复合形法完全可用于该文模型的优化求解.

永磁式力矩器的优化设计

采用复形法对船用挠性陀螺仪的永磁式力矩器进行了优化设计，使该力矩器的输出力矩比未优化值增加了６１％．

复合形法的改进及其在弧形闸门主框架优化中的应用

本文针对弧形闸门主框架结构优化问题，吸收结构优化中准则法和单形法的优点，对原始复合形法作了适当的改进，使其适用于结构优化中的多维非线性优化问题。

土钉支护结构优化设计方法

基于极限平衡法建立了以工程造价为目标的土钉支护结构优化设计模型,采用改进复形法求解,并通过优化后分析进一步揭示了模型参数变化对优化问题的影响。该方法已编制成计算机设计软件,实际工程应用证明是成功的。

组合圆筒管的优化设计

用外缠绕玻璃纤维增强复壁钢管来代替油气田内部承高压的高强度钢管,既可节省大量的优质钢材,又能对场内集输管道起到良好的外防腐效果。本文着重研究由玻璃钢/钢组合而成的厚壁圆筒管在管内高压作用下的优化设计问题。首先利用组合管的边界条件,由弹性理论导出了平面应变状态下组合管壁内三个主应力的计算公式;然后建立了以组合管总壁厚、玻璃钢外套管壁厚和玻璃纤维缠绕角为设计变量,单位长度组合管的材料成本为目标函数以及钢管的强度约束和玻璃钢的变形限制为约束条件的优化设计数学模型,采用复形法对本问题求得了最优解。作者还用所编的电算程序计算了各种管内径,各种内压及各种钢管强度等级所对应的设计变量最佳取值,从而讨论了管内径、内压及钢管强度等级变化对优化设计变量的影响,计算实例表明,在承受相同内压作用的情况下,组合管的材料成本较单纯钢管低,组合管的重量减轻尤为明显。主题词:组合圆筒管;内压;平面应变状态;优化设计;复形法。

电解液分压器的优化设计

为了避免脉冲分压器的杂散参数的影响,笔者采用非线性规划的复合形法对按传输线原理设计的电解液电阻分压器的结构参数进行了优化设计,通过分析优化结果得出:在满足测量精度和耐压的情况下,分压器的尺寸越小越好;该型电阻分压器由于其自身结构的特点,要求硫酸铜液电阻的阻值尽量小;对该型电阻分压器进行优化设计时应综合考虑测量的要求。

对优化设计复合形法的改进

优化设计中的约束复合形法计算效率较高，优化结果比较可靠，但一些文献介绍的现行复合形法在构造初始复合形，进行一维搜索，构造新复合形等方面存在不足之处，计算操作不太方便，计算效率有待进一步提高。对此法加以改进后，情况大为改善。

复形法在永磁式力矩器设计中的应用

采用复形法对测量角位移及角速度用的挠性陀螺仪的永磁式力矩器进行了优化设计，有效地提高了该陀螺仪的跟踪速度。

薄膜反馈节流液体静压轴承模糊优化设计

依据模糊率方法学的基本思想和方法 [1 ] ,对薄膜反馈节流液体静压轴承采用复合形法进行模糊优化设计 ,其优化结果与按常规设计的静压轴承相比较 ,可定量处理模糊性的因素 ,保证设计对象具备最佳性能 ,设计过程大为简化 ,且效率高。

一种高效的计算机辅助毛坯排样优化方法——复合形法

在分析比较毛坯排样的几种优化方法的基础上，论述了复合形法的概念，介绍了复合形法在毛坯优化排样中的科学应用。

一个高维约束非线性最优化问题的直接法及其应用

最优化计算方法的研究虽然发展很快,但对于工程设计中遇到的典型的多维非线性约束最优化问题,却缺乏一些设计工作者所期望的简便有效的方法,因对这些问题,人们一般难于利用其解析性质.现有的几种直接法均存在收敛慢的问题,将其运用于高维的情况则变得十分无效,针对上述情况国,作者提出了“严格单纯形”法,用以求解一个建筑群的优化数学模型获得了成功.