大吨位转体桥梁不平衡力矩计算方法优化研究

针对常用的不平衡力矩计算方法无法适应于大吨位转体桥梁而造成较大计算误差的问题,基于常用的球铰转动法和球铰应力差法,以某大吨位转体桥为背景,对2种方法的不平衡力矩计算结果进行对比,以确定适合大吨位转体桥梁不平衡力矩计算方法;建立球铰有限元模型,分析不平衡力矩对球铰应力差分布规律;采用增广拉格朗日方程对基于球铰应力差法的不平衡力矩计算公式进行优化,并以多座桥梁为例验证优化公式的适用性。结果表明:球铰应力差法与球铰转动法的不平衡力矩计算值相对误差较小;球铰两侧应力差值的大小随着与球铰中心距离的增加呈现先增大后减小的变化趋势;不平衡力矩有限元分析值大于实测值,且两者的相对误差随着不平衡力矩的增加显著增大,最大相对误差为33.4%,优化后的球铰应力差法计算得到的不平衡力矩值与实测值的相对误差在15%以内,表明优化效果良好。

一种基于伪谱法的助推-补能跳跃滑翔轨迹优化方法

针对大气层边缘补能-跳跃滑翔运动,建立了一种助推-补能跳跃滑翔全程空间运动模型以及补能滑翔段无量纲运动方程。提出了一种基于Gauss伪谱法的动态分段串行优化策略,可对助推段俯仰程序角、补能-跳跃滑翔段飞行攻角、倾侧角以及补能时刻等轨迹控制变量进行求解,实现含连续/离散控制变量的轨迹优化一体化设计。分别对助推-补能跳跃滑翔和助推-拟平衡滑翔轨迹优化开展仿真,验证了针对补能-跳跃滑翔轨迹的分段串行优化策略的有效性,同时分析了相同助推规模和飞行器质量条件下,补能跳跃轨迹相较拟平衡滑翔轨迹在增大飞行时间、航程和机动过载能力上更具优势。

基于正交综合平衡法的CoCrFeMnNi高熵合金等离子熔覆工艺参数优化

采用正交试验优化了等离子熔覆工艺参数,并在Q235钢基体上制备了CoCrFeMnNi高熵合金涂层。利用XRD、SEM、EDS以及显微硬度计等分析优化后熔覆层组织和性能特征。结果表明,工艺参数对熔覆层稀释率影响程度依次为熔覆速度、弧电流和送粉气流量,对熔覆层显微硬度影响程度依次为弧电流、熔覆速度和送粉气流量。综合极差和熔覆层宏观形貌分析,得到最优工艺参数组合为:弧电流70 A,熔覆速度7 mm/s,送粉气流量8 L/s。在此工艺条件下,熔覆层表面无裂纹,熔覆表层主元素分布均匀,物相主要由类Ni型简单结构的FCC相组成;熔覆层稀释率为17.86%,熔覆层表面显微硬度分布比较均匀,而截面显微硬度受组织结构影响呈梯度变化。

基于改进分析目标级联法的交直流混联配电网分布式优化运行

交直流混联的配电方式是未来配电网的一种重要发展方向,为克服其中各子系统分属不同利益主体而带来的功率信息传递的限制,提出了一种基于改进分析目标级联法的交直流混联配电网分布式优化运行方法。首先,针对交直流混联配电网的直流、换流站和交流区域,分别建立包含自身区域运行优化与区域间交互功率运行优化的模型;其次,采用分布式优化的思想,将交互功率作为共享变量,对模型目标函数进行解耦,并在传统的分析目标级联法中引入一个平衡系数,来解决因惩罚乘数初值选择不当,子系统函数项与惩罚项权重不平衡情况下算法性能不好的问题,在一致性约束下迭代求解分布式模型;最后,通过算例仿真,进行模型的有效性、改进算法性能以及分布式模型通用性的验证。

电梯平衡系数的研究及检测方法探讨

本文首先阐述了平衡系数的实质,原理和测试平衡系数的方法,同时为了降低人为主观因素的影响,提高检测平衡系数的精确度,建立了一种更加优化的检测模型。该检测方法在电流-载荷曲线法的基础上,将电梯上下运行过程中的电流值取平均数来作为平衡系数的参数。经过实验计算表明,此方法能够解决电流-载荷曲线法无法准确读取电流值的缺陷,有效提高了平衡系数的精确度。

高马赫数飞行器准平衡飞行段弹道优化方法

针对类HTV飞行器准平衡飞行段弹道优化问题,提出一种基于改进直接打靶法和自适应遗传算法的混合优化方案。首先在控制约束范围内构造控制量数据集,将控制量初末时刻值和终端时刻纳入优化设计变量,利用改进直接打靶法使以最远航程为目标函数,满足控制约束、过程约束(动压、过载、热流率及禁飞区等)、终端约束的动态最优控制问题参数化为非线性规划问题。在此基础上借助自适应遗传算法对控制量参数进行全局寻优,通过三次样条插值对控制量-时间历程平滑处理,利用四阶龙格库塔法进行数值积分,以此得到符合条件的理想弹道。经仿真验证,提出的弹道优化算法相较于原算法(直接打靶法-遗传算法)收敛速度更快,性能指标更优,降低了对初值的敏感程度,具备一定的鲁棒性,能够实现规避多禁飞区,搜索到满足约束条件且保证航程最远的理想轨迹。

插齿机主运动机构的动平衡优化策略

在插齿过程中插齿机由于主运动机构动不平衡产生了不平衡惯性力,从而引起机床振动和噪声。为此,通过对插齿机主运动机构进行平衡分析,计算曲柄旋转一周的曲柄销与连杆的总不平衡量,采用积分求解和均值求解两种优化计算方法,以均方差作为评价指标制定优化策略。插齿机YKW51160主运动机构的平衡量优化实例计算表明,积分优化法与均值优化法计算的平衡块的不平衡量相近,相差不超过0.2 kg·m,积分优化后的不平衡量均方差为0.614,波动更小,减振效果更好。

产销不平衡运输问题求解方案优化

表上作业法是手工求解产销平衡运输问题的有效方法,产销不平衡的运输问题需通过添加松弛变量转换成平衡运输问题进行求解。松弛变量对应虚拟产地或销地,相应的单位运价为0,不产生运费。运输方案应优先在去除虚拟产地或销地的平衡运输表内确定,减少迭代次数。结合Lingo实例验证该方法有效。

基于复合形法的某高炮平衡机优化设计

在研究某高炮重力矩、平衡力矩的基础上,对某高炮平衡机进行了优化设计。建立不平衡力矩理论模型,确定平衡机优化设计目标函数及设计变量,形成平衡机优化设计数学模型。基于复合形法,编制优化设计计算程序,获得了某高炮高低射界内平衡机优化设计参数。平衡机优化设计结果能很好满足高炮的总体布置及使用性能要求,提高了平衡机设计效率。

基于不平衡推力法的边坡稳定性系数优化计算方法

对于滑面为沿岩基面的土质边坡和滑面为结构面的岩质边坡,可采用不平衡推力法计算安全系数.将求安全系数转换为一个优化问题,并采用内点法和遗传算法来寻找安全系数.算例表明:将求安全系数转化为优化问题进行求解是可行的,内点法计算速度快,但对初始值敏感,需要求梯度,而遗传算法不需要求梯度,可跳出局部极值,找到最优解.

一种防空武器发射装置平衡机优化设计混合算法

平衡机是变射角发射装置中的重要组成部分。针对平衡机的优化问题,对平衡机工作原理进行了分析并建立了优化模型,对推式平衡机进行了优化。研究发现:平衡机优化是极大极小值(minimax)问题,考虑到minimax问题的非光滑特性给求解带来了困难,采用极大熵法将问题转化为光滑函数,并利用遗传算法对问题进行求解。采用三点交叉法改善标准遗传算法的变异效果,并利用随机方向法对其结果进行搜索,改善了遗传算法的早熟问题。通过对比发现,混合算法的优化结果分别较单纯形法与复合形法的优化结果改进了41.6%和23.8%,且改进的遗传算法优于标准遗传算法。

基于等效静态载荷法的平衡吊臂架结构优化

将等效静态载荷法(ESLM)应用于平衡吊臂架系统的动态优化设计中,提出了平衡吊臂架系统动态拓扑优化后的部件构型。通过HyperWorks软件中的Motionview模块对平衡吊臂架系统进行动力学分析,得到了最大动态应力;运用等效静态载荷法,将动态载荷转化为等效静态载荷,进而在OptiStruct模块中实现平衡吊臂架系统在动应力约束下的拓扑优化设计;得到的动态优化设计结果为平衡吊臂架系统的结构设计提供了参考。

聚类优化后的多品种货物配载的容重比平衡法研究

首先采用聚类优化方式,将体积大、重量小的货物和体积小但重量大的货物聚合在一起,一方面符合实际配载过程中抛货和重货的结合原则,另一方面为下一步的容重比平衡法做出了基础。其次,采用改进后的动态容重比平衡法,将聚类优化后的货物配载装车。最后,运用Matlab进行编程,通过实例计算证明了上述模型和算法的有效性,而且求解的结果也显示出通过聚类优化的容重比平衡法配载结果更加符合实际配载运用。

膜结构找力分析的无矩理论和优化的复位平衡法

膜结构工程的实践和形状确定理论要求对膜结构进行找力分析。本文结合无矩理论推导了膜结构自平衡预应力确定的解析方程,研究表明膜结构自平衡预应力由膜曲面的特性和边界条件决定。根据相似原理提出了索膜结构找力分析的数值方法——复位平衡法,并且依据曲面上单元之间的关联对这种方法进行了优化。与无矩理论的计算结果比较显示优化的复位平衡法有很高的计算精度,能够应用到实际工程的精确分析中。

基于最小能量原理的平衡图调节法在矿井通风系统优化中的应用

根据最小能量原理,采用平衡图调节法解决矿井通风网络中风压不平衡的问题,建立矿井通风网络优化模型。根据矿山基本情况和平衡图原理绘制出通风网络"平衡图",采用不同的变换方法使得"平衡图"真正达到平衡,进而得出不同的优化调节方案,并进行风压平衡的验证。应用最小能量原理选出能耗最低的调节方案。并且,运用基于最小能量原理的平衡图调节法解决了矿山的实际问题,结果表明,运用该方法能形象直观地反映出风量、风压及功率之间的关系,在解决通风网络中风压不平衡问题的同时,既形象直观,又使得经济费用最低,保证矿山安全高效生产。

混合装配线平衡排产协同优化新算法

装配线平衡和产品排序是紧密相关而且对目标值存在交互影响作用的两个NP-hard问题。文中基于这两个问题的交互影响以及贪婪随机自适应算法(GRASP)比较好的收敛速度和全局满意度,设计了协同优化贪婪随机自适应算法(COGRASP),并行协同地优化混合装配线,并用实例对此算法进行了仿真研究。此外,文中还考虑了可能存在的瓶颈工序对协同优化效果的影响,将一种基于OPT思想的关键资源调度方法融入原来的COGRASP中,通过相应实例验证,取得的效果也非常好。

确定机构最佳平衡量的优化方法

采用解析法并结合优化来解决曲柄滑块机构应加多少平衡量，使得机构剩余惯性力最大值达到最小。

矢量优化法在汽轮发电机组现场动平衡中的应用

介绍了矢量优化法的原理、应用算法及其优缺点,从汽轮发电机组现场动平衡应用角度分析了应用范围。以某台汽轮发电机组轴系动平衡工作为例,针对中低压转子联轴器配重时出现的平衡方案矛盾情况,通过应用矢量优化法确定了最终配重矢量,将机组各轴承的轴振值降至90μm以下。应用矢量优化法只进行了2次配重即取得了良好的消振效果,保证了机组长期安全稳定运行。

基于目标级联分析法的输电网结构优化

为了充分利用可再生能源,增强电力系统各区域间的互联协调能力,提出了一种基于目标级联分析(ATC)法的输电网结构优化模型。首先,利用母线撕裂法将电力系统解耦为多区域互联系统;其次,建立含可再生能源发电的输电网结构优化模型,在此基础上,进行多区域互联电力系统的统一分析和决策;再次,采用ATC法将模型分解为主问题和子问题进行并行计算,实现源网荷协同的输电网结构优化。最后,通过对IEEE 14节点及IEEE 118节点系统的测试分析,验证了所提模型可有效协调互联电网的运行,提高电力系统运行的经济性。

基波平衡法求解大阻尼Duffing方程

对于大阻尼非线性系统，作者用基波平衡原理求解．将其应用于大阻尼Ｄｕｆｆｉｎｇ方程时，经计算机计算验证，结果令人满意．