高超声速变构型飞行器气动布局优化设计

本文结合FFD几何外形参数化、径向基函数网格变形技术、基于GPU的CFD数值模拟方法、代理模型优化算法等优化设计方法,构建了高效气动布局优化设计系统,利用该系统进行了高超声速变构型飞行器气动布局优化设计。选取高超声速变构型飞行器机翼上、下表面各30个控制点作为优化设计变量。优化外形在外翼回收段升力系数基本保持不变,阻力系数减小了0.001238,相对减少量为5.6%;外翼展开高速巡航段升力系数和阻力系数相对于初始外形变化较小,其升阻比增加了0.005,相对增加量为0.12%。

公路网布局优化设计的正交枚举法

在公路总建设投资约束下,以路网综合效益最优为目标,进行满足路网交通需求的布局优化设计。为避免传统方法求解大系统优化问题存在的“组合爆炸”问题,采用正交枚举法作为路网优化的工具,使得计算工作量大大减少,并得到了合理的公路网布局优化决策方案。

薄板结构加筋布局优化设计方法研究

提出一种两步优化策略,以加筋板结构的固有频率最大化为目标函数,以结构所受外载荷作用的最大静变形为约束条件,开展薄板结构加筋构件的布局优化设计研究。为了降低加筋布局优化的难度,提高优化设计的效率,将加筋等效为一系列弹性铰(点)支撑,以便快速获得加筋横向移动的灵敏度信息。在基本不改变结构重量的情形下,通过合理布局加筋位置,能显著改善结构的刚度分布,提高结构的整体承载能力。随后,小幅调整加筋的截面尺寸,以满足对结构最大变形的设计要求。最后,用两个算例验证了所提优化方法的可行性和有效性。

基于调查的中小门店超市布局优化设计

我们以大学校园某超市为研究对象,对其进行了客服满意度问卷调查,并对之门店布局现状作了比较全面的分析,重新规划了该超市经营战略,并围绕该战略,对其门店布局做了优化设计。以期对中小型超市门店布局设计提供参考。

无人机地面控制台人机布局优化设计

无人机地面控制台布局直接关系到无人机的发射和飞行安全。在对无人机地面控制台进行人机工程分析的基础上,结合控制台布局的设计原则和"人"的因素,提出了无人机控制台布局的改进方法。以某型号无人机控制台布局设计优化为实例,应用Jack软件对布局进行了视域、可达域的分析,验证了改进后方案的合理性。

油气集输工程的管网布局优化设计

油气集输工程中的管网是油田建设中的主要生产设施,在油田生产中占据重要的地位。优化油气集输工程管网布局不仅能够保证油田的稳定生产,也对生产效益起着至关重要的作用。

临近空间飞艇新型超压加筋结构布局优化设计

结合临近空间环境特点,致力于发展低能耗、高效率的能源控制系统的目标,开展了临近空间飞艇新型超压加筋结构布局优化设计技术研究。本文以某型临近空间飞艇为例,提取其中能源控制系统某一功能部件,建立南瓜形加筋结构的近似模型,并利用多学科优化软件Isight集成Nastran对加筋结构进行布局优化设计;然后将优化结果制造加工出试验件,进行地面原理性超压试验,最终对其进行了爆破试验,试验结果表明加筋结构的极限承载能力与爆破试验值基本相符,误差仅为3.3%,完全满足工程精度要求,达到了预期目的。

沥青搅拌器的结构改进和布局优化设计

在沥青混合料搅拌设备中,沥青中往往会加入添加剂、催化剂等,同时沥青需要加热保温,因此沥青搅拌器被广泛应用。本文针对德基公司制作的沥青搅拌器在运行过程中搅拌轴有脱落的可能,对搅拌叶片进行了受力分析,对搅拌器的结构进行了改进,避免因搅拌轴的脱落影响生产而造成经济损失,也避免了因产品问题对公司形象造成的不良影响,同时对沥青搅拌器在沥青罐中布局进行了优化设计,提高了加热效率,降低了能源消耗。

基于人机合作的船舶管路布局优化设计

随着我国船舶制造业的持续发展,人们对于船舶整体功能性的要求越来越高,尤其是在船舶管路布局方面,能够对船舶整体功能产生直接影响,这就需要能够给予人机合作的基础上,予以相应的布局优化设计。对此,文章针对基于人机合作的船舶管路布局优化设计展开了论述。

焊接实训台及辅助设备与场地布局设计优化

针对传统焊接实训车间布局不合理、环境条件差、操作流程不规范、工装缺失、实训设备老化或维修不到位等诸多问题进行了优化设计,改善了实训环境,规范了操作流程,可为学生提供优质的实训平台和环境。

大跨度式起重机布局设计的优化研究

大跨度的关键设备式起重机,派生至诸如航天,航空和核电等诸多重要工程之中,主要以其独特的载荷能力发挥关键角色。尽管如此,其设计与布局在执行过程中碰到许多问题。此研究利用CAD和CAE技术进行了大跨式起重机整体布局设计的优化,借由装备布局的战略性分析,同时考虑现值成本、人员安全和系统可靠性等因素来设定优化布局的目标函数。通过构建和优化目标函数,使用种群智能优化方式,如遗传算法,再配以支持向量机进行零组件的精确定位,为全体布局优化模型供给依据。研究表明优化后的大跨式起重机布局设计可以在保证安全性和可靠性的同时,却大大缩短了设备的联调时间,提高工作效率,并能有效地降低设备的自重和制造成本,增加设备的使用寿命。本研究将为航天,航空,核电等行业内,大型设备安装提供有益参考,推动起重机的设计和生产进步。

柔性夹具定位元件布局的优化设计

针对离散点域中夹具定位元件布局的优化设计问题,提出了带惩罚因子的弹簧接触模型,并将所有接触点的弹簧密度作为设计变量,采用拓扑优化算法优化夹具与工件系统的变形,并给出了实现所提方法优化夹具定位元件布局的具体实例.结果表明,该算法对二维和三维柔性夹具系统定位元件的布局优化都非常有效.

VLSI布局问题的神经网络优化设计方法

针对集成电路设计自动化过程中电路单元布局的优化问题,以一维逻辑门布局设计为例,研究利用神经网络特点,采用霍普菲尔德神经网络模型,构造出能量函数,通过模拟退火算法寻求全局最优极值,达到连接各个门之间所必须的连线总长为最短的排列,提高布局设计的优化程度的方法 文中阐述了布局优化问题中的换位矩阵及其神经网络的映射关系、目标函数的选取、动力学方程求解方法,模拟退火算法优化设计方法的主程序,并且与参考文献使用的布局方法的结果进行比较。

近空间高速飞行器气动特性研究与布局设计优化

高空高速飞行中的黏性干扰效应、真实气体效应和稀薄气体效应成为决定未来空天飞行器能否实现安全飞行、精确控制和制导的重大基础科学问题.介绍了黏性干扰效应、真实气体效应和稀薄气体效应对高空高速飞行器气动特性影响,回顾了飞行器气动布局设计优化的发展过程,给出典型高速高升阻比飞行器气动布局设计及优化的结果.

基于SLP的船舶切割加工中心布局设计优化

依据生产车间内产品、产量、工艺过程、辅助部门和时间等5个基本要素,采用SLP法对船舶切割加工中心进行布局设计优化。综合考虑物流与非物流因素、综合关系、位置和面积等相关影响,应用虚拟仿真技术对布局设计方案进行对比分析,并验证SLP法布局设计优化方案有利于提升工位生产效率、降低无效时间占比,进而实现精益化生产。

面向轨道位置保持的故障模式下电推力器布局设计优化

为进一步提高故障模式下地球静止轨道卫星的位置保持效率,提出一种故障模式下电推力器布局设计优化方案。首先针对电推力器的小推力特性,建立了故障模式下电推力器位置保持模型;然后以电推力器安装位置、开机赤经和开机时长为设计变量,以位置保持燃料消耗最小为目标,考虑位置保持精度等约束,建立了故障模式下电推力器布局设计优化模型,并通过遗传算法与序列二次规划方法进行求解;最后通过某故障模式下地球静止轨道卫星电推力器布局设计优化实例进行仿真验证,优化结果表明,基于优化布局的位置保持燃料消耗相比于初始布局减少了41.9%,验证了故障模式下电推力器布局设计优化方案的有效性与工程实用性。

载重汽车变速器壳体加强筋布置的优化设计

为了提高载货汽车变速器壳体强度,在其内部布局加强筋.在布局优化过程中,以应力约束条件下加强筋的最小质量为目标函数,加强筋被布置在高应变能或应力的位置,利用加强筋单元应变能灵敏度和一种迭代计算中高效的重分析方法提高计算速度,通过确定加强筋单元的使用效率决定加强筋单元删除或保留.计算结果表明:经过2次迭代优化,变速器壳体结构的最大主应力从1.12×108Pa下降为9.86×107Pa,达到设计要求.应用加强筋的布局优化,可以有效地提高汽车变速器壳体结构强度.

有限包络圆族的快速生成方法及其在二维布局优化中的应用

为了有效地实施有限包络圆族方法(FCM),大幅度减少包络圆数目,达到一圆多用、圆尽其用的目的,提出3种FCM自动化建模方法:二分法、三步划分法和带间隙的改进三步划分法.二分法利用组件各边长度和设置的容差大小得到该边的候选包络圆,若该圆不满足组件所有边的容差要求,则将该边不断地对分,直至所得到的包络圆满足各边的容差要求;三步划分法和带间隙的改进三步划分法则以组件区域为划分对象,依次对组件多边形凸顶角、凸扇形区和多边形各边剩余线段划分包络圆,且带间隙的改进三步划分法则允许包络圆在组件边界上以适当的间隙分布.最后通过算例表明,三步划分法和带间隙的改进三步划分法能用尽量少的包络圆逼近二维组件,在组件装填布局优化设计中明显提高了组件装填布局优化效率.

基于有限包络圆的光电平台传感器布局设计

为保证光电平台视轴稳定精度,在装配阶段需要通过配平来最小化其静不平衡力矩。为降低某两轴四框架形式机载光电平台的静不平衡力矩,建立了一种多传感器布局优化设计方法。以各传感器的布局位置为变量,基于有限包络圆方法实现各传感器间的不干涉约束,快速得到具有较小静不平衡力矩的传感器布局方案。该方法成功将某光电平台关于内方位、内俯仰运动轴系的静不平衡力矩分别降低了45%和68%,有效降低了配平质量,提高了光电平台性能。

自动化立体库布局与巷道堆垛机作业特点的研究

近年来,随着物流仓储业的快速发展,越来越多的企业也加大了对自动化仓储系统的建设力度,以节约用地、降低劳动强度、降低甚至消除差错、提高物流效率。堆垛机立体库是一种典型的自动化仓储方案。在布局堆垛机立体仓储库解决方案时,需在满足顾客的场地约束、吞吐效率约束、储位约束下,尽可能追求堆垛机立体库系统的成本降低。由于考虑约束较多,依靠传统经验很难直接布局立库的解决方案。本文分析了几种堆垛机立体库布局的特点,通过在考虑效率、储位、场地约束下,构建了以堆垛机货架系统总成本最小为目标的函数,并采用整数规划的方法对问题进行了求解。通过上述方法能够快速且准确地得出堆垛机立体库的最优布局解决方案。论文以某企业实际情况为背景进行案例分析,得到了相应结论并验证了模型的有效性,为相关企业自动化仓储区布局与优化提供了理论支持和方法借鉴。