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基于梯度的等效静载荷法的汽车正面碰撞关键结构优化设计
被引量:
5
1
作者
陈涛
戴江璐
+2 位作者
陈自凯
李奇奇
李卓
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第24期3396-3401,3407,共7页
针对在已有车型的继承式开发中,由于结构尺寸、总布置等因素限制,无法快速准确地进行结构非线性优化设计的问题,提出了一种基于梯度的等效静载荷法与G_1-G_2设计规则以及载荷传递路径相结合的正面碰撞关键结构优化设计流程:收集对标车...
针对在已有车型的继承式开发中,由于结构尺寸、总布置等因素限制,无法快速准确地进行结构非线性优化设计的问题,提出了一种基于梯度的等效静载荷法与G_1-G_2设计规则以及载荷传递路径相结合的正面碰撞关键结构优化设计流程:收集对标车型数据,根据G_1-G_2设计规则,确定满足乘员损伤的最优目标加速度等效双阶梯形波;建立载荷数据库,得到一类车型的碰撞载荷路径百分比分布图;提取基础车型正面碰撞关键部件,以目标波形为指导对其进行必要的截面尺寸优化,并运用ESLMG对其进行厚度优化;将优化后的关键部件放入整车模型中,验证其加速度曲线是否达到目标值。结果表明,优化后的结构特性基本达到目标要求,整车碰撞性能得以改善。
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关键词
结构非线性优化
基于梯度的等效静载荷法
G1-G2设计规则
碰撞
载荷
路径
车身结构平台化
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职称材料
基于等效静载荷法的挤压铝门槛梁非线性结构优化
2
作者
高伟钊
邓清源
+1 位作者
杨军
潘锋
《汽车工艺与材料》
2024年第1期1-6,共6页
针对侧面柱碰撞工况下的挤压铝门槛梁截面正向设计问题,分析了基于等效静载荷(ESL)原理的非线性优化技术和传统优化技术的优缺点。研究显示:概念设计阶段基于等效静载荷法的非线性拓扑优化技术相比传统的线性拓扑优化技术,能得到更加贴...
针对侧面柱碰撞工况下的挤压铝门槛梁截面正向设计问题,分析了基于等效静载荷(ESL)原理的非线性优化技术和传统优化技术的优缺点。研究显示:概念设计阶段基于等效静载荷法的非线性拓扑优化技术相比传统的线性拓扑优化技术,能得到更加贴近碰撞安全结构变形策略要求的拓扑路径;详细设计阶段,基于等效静载荷法的非线性料厚优化技术,在优化效率和优化方案性能方面都优于传统的近似模型数值优化技术。
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关键词
挤压铝门槛梁
等效
静
载荷
法
非线性优化
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职称材料
针对结构动态非线性优化问题的ESLM梯度优化方法
被引量:
9
3
作者
陈涛
陈自凯
+2 位作者
段利斌
王彬
成艾国
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第8期116-124,共9页
针对等效静载荷法(Equivalent static loads method,ESLM)求解大变形和多变量结构动态非线性优化问题难以收敛与效率较低的不足,结合结构静态线性优化方法与最速下降法(Steepest descent method,SDM)提出一种高效的基于梯度的等效静载荷...
针对等效静载荷法(Equivalent static loads method,ESLM)求解大变形和多变量结构动态非线性优化问题难以收敛与效率较低的不足,结合结构静态线性优化方法与最速下降法(Steepest descent method,SDM)提出一种高效的基于梯度的等效静载荷法(Equivalent static loads method based on gradient,ESLMG),根据结构动态非线性分析计算得到基于节点位移等效的静态载荷,从而将结构动态非线性优化问题转化为以等效载荷及节点位移为输入条件的结构静态线性优化问题(内层循环);利用内层循环最优解处的梯度信息,同时结合SDM方法更新设计变量(外层循环);将更新的设计变量值作为下一次迭代内层循环的初始值,直到满足收敛条件为止。该方法在保证算法收敛性的前提下,提高了收敛速度。算例表明,该方法对于处理大变形及多变量结构动态非线性优化问题非常有效,在收敛速度方面相比ESLM方法和数值优化算法具有很大的优势。
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关键词
等效
静
载荷
法
结构动态非线性优化
梯度
分析
最速下降
法
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职称材料
基于Adam优化BP神经网络的风机等效疲劳载荷预测
被引量:
5
4
作者
王伟
王海云
《现代电子技术》
2023年第17期102-106,共5页
针对传统风机载荷分析方法计算量大的问题,以风机载荷计算软件OpenFAST的仿真数据为基础,提出一种基于Adam算法优化BP神经网络的风机等效疲劳载荷预测模型。以叶根和偏航处的等效疲劳载荷作为特征样本数据进行训练和测试;采用可决系数...
针对传统风机载荷分析方法计算量大的问题,以风机载荷计算软件OpenFAST的仿真数据为基础,提出一种基于Adam算法优化BP神经网络的风机等效疲劳载荷预测模型。以叶根和偏航处的等效疲劳载荷作为特征样本数据进行训练和测试;采用可决系数和相对误差均值对模型的预测性能进行评估,并与采用随机梯度下降法(SGD)优化的传统载荷预测模型进行对比。结果表明:Adam算法优化下的神经网络载荷预测模型的预测性能要明显优于采用SGD优化的传统预测模型;相较于传统模型,δ_(m)最多可降低31.7%,R^(2)最多可提升7.8%。因此,提出的载荷预测模型能进一步提高风机载荷预测的准确度。
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关键词
风机
Adam优化算
法
BP神经网络
等效
疲劳
载荷
预测
随机
梯度
下降
法
雨流计数
法
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职称材料
双向渐进结构优化法原理及其动力学优化研究
被引量:
1
5
作者
蓝萌
《机电技术》
2017年第1期17-22,共6页
针对等效静载荷优化(ESLO)计算效率低、优化流程复杂的问题,将双向渐进结构法引入到等效静载荷优化中。以双向渐进结构法作为优化迭代环方法,对动态响应拓扑优化流程进行了改进,并重新定义了收敛准则;通过2个算例验证了该方法的可行性...
针对等效静载荷优化(ESLO)计算效率低、优化流程复杂的问题,将双向渐进结构法引入到等效静载荷优化中。以双向渐进结构法作为优化迭代环方法,对动态响应拓扑优化流程进行了改进,并重新定义了收敛准则;通过2个算例验证了该方法的可行性。研究结果表明,当设计循环次数n大于1时,所提出的方法每次设计外循环消耗的时间小于原始方法消耗的时间,因此整体优化时间减少了;说明该方法适用于结构动态响应拓扑优化,同时效率更高。
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关键词
拓扑优化
动力学优化
等效
静
载荷
法
改进渐进结构
法
下载PDF
职称材料
并联导弹挂架结构减重优化设计
6
作者
张鹏程
雷征
+3 位作者
赵冠臣
李青松
韩召辉
王延生
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2024年第8期1454-1461,共8页
为实现某新型并联导弹挂架的减重需求,以并联挂架的转接梁为典型对象,利用有限元进行了转接梁的强度分析,确定了最大应力位置和应力分布。通过等效静态载荷法和子模型技术相结合的方式,进行了转接梁子模型的多工况拓扑优化,获取了材料...
为实现某新型并联导弹挂架的减重需求,以并联挂架的转接梁为典型对象,利用有限元进行了转接梁的强度分析,确定了最大应力位置和应力分布。通过等效静态载荷法和子模型技术相结合的方式,进行了转接梁子模型的多工况拓扑优化,获取了材料最佳分布。对几何重建模型进行了尺寸优化,在同时考虑质量、变形和应力的基础上,实现了转接梁结构的详细设计。结果表明,优化后的结构在满足强度条件下,重量减少了43.1%,最大应力下降了13.1%,可为同类产品的减重设计提供参考。
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关键词
并联导弹挂架
强度分析
等效
静
载荷
法
子模型技术
减重优化设计
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职称材料
起竖液压缸的稳定性分析
7
作者
权辉
田桂
刘保杰
《科技创新导报》
2011年第31期97-97,共1页
建立了起竖系统的动力学模型,采用了静力法、等效刚度法和经验方法相结合的方法对起竖液压缸的临界载荷进行了分析,用MATLAB对该模型和方法进行了仿真,绘出了活塞杆压应力和临界应力随液压缸长度的变化曲线,在此基础上分析了起竖系统承...
建立了起竖系统的动力学模型,采用了静力法、等效刚度法和经验方法相结合的方法对起竖液压缸的临界载荷进行了分析,用MATLAB对该模型和方法进行了仿真,绘出了活塞杆压应力和临界应力随液压缸长度的变化曲线,在此基础上分析了起竖系统承载能力与起竖液压缸稳定性的关系,为起竖液压缸的设计提供了参考。
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关键词
静
力
法
等效
刚度
法
经验方
法
临界
载荷
稳定性
MATLAB
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职称材料
题名
基于梯度的等效静载荷法的汽车正面碰撞关键结构优化设计
被引量:
5
1
作者
陈涛
戴江璐
陈自凯
李奇奇
李卓
机构
湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第24期3396-3401,3407,共7页
基金
国家国际科技合作计划资助项目(2014DFG71590-101)
广西科学研究与技术开发计划资助项目(桂科合14125008-2-25)
国家自然科学基金资助项目(61540031)
文摘
针对在已有车型的继承式开发中,由于结构尺寸、总布置等因素限制,无法快速准确地进行结构非线性优化设计的问题,提出了一种基于梯度的等效静载荷法与G_1-G_2设计规则以及载荷传递路径相结合的正面碰撞关键结构优化设计流程:收集对标车型数据,根据G_1-G_2设计规则,确定满足乘员损伤的最优目标加速度等效双阶梯形波;建立载荷数据库,得到一类车型的碰撞载荷路径百分比分布图;提取基础车型正面碰撞关键部件,以目标波形为指导对其进行必要的截面尺寸优化,并运用ESLMG对其进行厚度优化;将优化后的关键部件放入整车模型中,验证其加速度曲线是否达到目标值。结果表明,优化后的结构特性基本达到目标要求,整车碰撞性能得以改善。
关键词
结构非线性优化
基于梯度的等效静载荷法
G1-G2设计规则
碰撞
载荷
路径
车身结构平台化
Keywords
structure nonlinear dynamic optimization
equivalent static loads method based on gradient(ESLMG)
G1 -G2 design regulation
crash load path
vehicle body platform
分类号
U463.82 [机械工程—车辆工程]
下载PDF
职称材料
题名
基于等效静载荷法的挤压铝门槛梁非线性结构优化
2
作者
高伟钊
邓清源
杨军
潘锋
机构
迅仿科技(上海)有限公司
广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院
出处
《汽车工艺与材料》
2024年第1期1-6,共6页
文摘
针对侧面柱碰撞工况下的挤压铝门槛梁截面正向设计问题,分析了基于等效静载荷(ESL)原理的非线性优化技术和传统优化技术的优缺点。研究显示:概念设计阶段基于等效静载荷法的非线性拓扑优化技术相比传统的线性拓扑优化技术,能得到更加贴近碰撞安全结构变形策略要求的拓扑路径;详细设计阶段,基于等效静载荷法的非线性料厚优化技术,在优化效率和优化方案性能方面都优于传统的近似模型数值优化技术。
关键词
挤压铝门槛梁
等效
静
载荷
法
非线性优化
Keywords
Extruded aluminum sill
Equivalent static load method
Nonlinear optimization
分类号
U461.91 [机械工程—车辆工程]
下载PDF
职称材料
题名
针对结构动态非线性优化问题的ESLM梯度优化方法
被引量:
9
3
作者
陈涛
陈自凯
段利斌
王彬
成艾国
机构
湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室
湖南湖大艾盛汽车技术开发有限公司
出处
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第8期116-124,共9页
基金
国汽(北京)开放基金(20130303)
中美清洁能源(2014DFG71590-101)
+1 种基金
湖南省自然科学基金(14JJ3055)
湖南大学'青年教师成长计划'资助项目
文摘
针对等效静载荷法(Equivalent static loads method,ESLM)求解大变形和多变量结构动态非线性优化问题难以收敛与效率较低的不足,结合结构静态线性优化方法与最速下降法(Steepest descent method,SDM)提出一种高效的基于梯度的等效静载荷法(Equivalent static loads method based on gradient,ESLMG),根据结构动态非线性分析计算得到基于节点位移等效的静态载荷,从而将结构动态非线性优化问题转化为以等效载荷及节点位移为输入条件的结构静态线性优化问题(内层循环);利用内层循环最优解处的梯度信息,同时结合SDM方法更新设计变量(外层循环);将更新的设计变量值作为下一次迭代内层循环的初始值,直到满足收敛条件为止。该方法在保证算法收敛性的前提下,提高了收敛速度。算例表明,该方法对于处理大变形及多变量结构动态非线性优化问题非常有效,在收敛速度方面相比ESLM方法和数值优化算法具有很大的优势。
关键词
等效
静
载荷
法
结构动态非线性优化
梯度
分析
最速下降
法
Keywords
equivalent static loads method
structure nonlinear dynamic optimization
gradient analysis
steepest descent method
分类号
O342 [理学—固体力学]
下载PDF
职称材料
题名
基于Adam优化BP神经网络的风机等效疲劳载荷预测
被引量:
5
4
作者
王伟
王海云
机构
新疆大学电气工程学院
出处
《现代电子技术》
2023年第17期102-106,共5页
基金
自治区重点研发任务(2022B03031)。
文摘
针对传统风机载荷分析方法计算量大的问题,以风机载荷计算软件OpenFAST的仿真数据为基础,提出一种基于Adam算法优化BP神经网络的风机等效疲劳载荷预测模型。以叶根和偏航处的等效疲劳载荷作为特征样本数据进行训练和测试;采用可决系数和相对误差均值对模型的预测性能进行评估,并与采用随机梯度下降法(SGD)优化的传统载荷预测模型进行对比。结果表明:Adam算法优化下的神经网络载荷预测模型的预测性能要明显优于采用SGD优化的传统预测模型;相较于传统模型,δ_(m)最多可降低31.7%,R^(2)最多可提升7.8%。因此,提出的载荷预测模型能进一步提高风机载荷预测的准确度。
关键词
风机
Adam优化算
法
BP神经网络
等效
疲劳
载荷
预测
随机
梯度
下降
法
雨流计数
法
Keywords
wind turbine
Adam optimization algorithm
BP neural network
equivalent fatigue load prediction
SGD method
rain⁃flow counting method
分类号
TN99-34 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
双向渐进结构优化法原理及其动力学优化研究
被引量:
1
5
作者
蓝萌
机构
厦门大学航空航天学院
出处
《机电技术》
2017年第1期17-22,共6页
文摘
针对等效静载荷优化(ESLO)计算效率低、优化流程复杂的问题,将双向渐进结构法引入到等效静载荷优化中。以双向渐进结构法作为优化迭代环方法,对动态响应拓扑优化流程进行了改进,并重新定义了收敛准则;通过2个算例验证了该方法的可行性。研究结果表明,当设计循环次数n大于1时,所提出的方法每次设计外循环消耗的时间小于原始方法消耗的时间,因此整体优化时间减少了;说明该方法适用于结构动态响应拓扑优化,同时效率更高。
关键词
拓扑优化
动力学优化
等效
静
载荷
法
改进渐进结构
法
分类号
TH122 [机械工程—机械设计及理论]
TP31 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
并联导弹挂架结构减重优化设计
6
作者
张鹏程
雷征
赵冠臣
李青松
韩召辉
王延生
机构
西北工业大学航空学院
西安航天动力研究所
成都立航科技股份有限公司
出处
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2024年第8期1454-1461,共8页
文摘
为实现某新型并联导弹挂架的减重需求,以并联挂架的转接梁为典型对象,利用有限元进行了转接梁的强度分析,确定了最大应力位置和应力分布。通过等效静态载荷法和子模型技术相结合的方式,进行了转接梁子模型的多工况拓扑优化,获取了材料最佳分布。对几何重建模型进行了尺寸优化,在同时考虑质量、变形和应力的基础上,实现了转接梁结构的详细设计。结果表明,优化后的结构在满足强度条件下,重量减少了43.1%,最大应力下降了13.1%,可为同类产品的减重设计提供参考。
关键词
并联导弹挂架
强度分析
等效
静
载荷
法
子模型技术
减重优化设计
Keywords
parallel missile pylons
strength analysis
equivalent static load method
sub-model technology
weight reduction optimization design
分类号
TJ768.2 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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职称材料
题名
起竖液压缸的稳定性分析
7
作者
权辉
田桂
刘保杰
机构
第二炮兵工程学院
出处
《科技创新导报》
2011年第31期97-97,共1页
文摘
建立了起竖系统的动力学模型,采用了静力法、等效刚度法和经验方法相结合的方法对起竖液压缸的临界载荷进行了分析,用MATLAB对该模型和方法进行了仿真,绘出了活塞杆压应力和临界应力随液压缸长度的变化曲线,在此基础上分析了起竖系统承载能力与起竖液压缸稳定性的关系,为起竖液压缸的设计提供了参考。
关键词
静
力
法
等效
刚度
法
经验方
法
临界
载荷
稳定性
MATLAB
分类号
TH137 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于梯度的等效静载荷法的汽车正面碰撞关键结构优化设计
陈涛
戴江璐
陈自凯
李奇奇
李卓
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
5
下载PDF
职称材料
2
基于等效静载荷法的挤压铝门槛梁非线性结构优化
高伟钊
邓清源
杨军
潘锋
《汽车工艺与材料》
2024
0
下载PDF
职称材料
3
针对结构动态非线性优化问题的ESLM梯度优化方法
陈涛
陈自凯
段利斌
王彬
成艾国
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
9
下载PDF
职称材料
4
基于Adam优化BP神经网络的风机等效疲劳载荷预测
王伟
王海云
《现代电子技术》
2023
5
下载PDF
职称材料
5
双向渐进结构优化法原理及其动力学优化研究
蓝萌
《机电技术》
2017
1
下载PDF
职称材料
6
并联导弹挂架结构减重优化设计
张鹏程
雷征
赵冠臣
李青松
韩召辉
王延生
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
7
起竖液压缸的稳定性分析
权辉
田桂
刘保杰
《科技创新导报》
2011
0
下载PDF
职称材料
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