基于近似技术的涡轮叶片气动优化设计

根据五次多项式方法进行三维涡轮叶片的参数化建模,采用N-S方程和湍流模型进行三维流场分析计算,以K-S函数法作为优化方法,利用近似技术加速循环优化速度,建立了一种基于近似技术的涡轮叶片的气动优化方法。将气动效率和总压比作为目标函数,对涡轮叶片进行多目标气动优化、形状优化。算例表明本文提出的涡轮叶片优化设计方法是有效的。

基于近似技术的协同优化方法在机翼设计优化中的应用

将多学科设计协同优化方法与近似技术相结合,实现某机翼涉及结构和气动两个学科的设计优化。在对某机翼的协同优化设计中,采用基于均匀设计的二次响应面技术得到近似的协同优化模型,利用基于动态松弛近似的协同优化得到合理的结果。研究表明,将协同优化方法与近似技术相结合,能够有效地解决复杂工程的设计优化问题。

基于最大熵密度近似技术的16-QAM盲均衡算法

提出了基于最大熵密度近似技术的16-QAM盲均衡算法以提高均衡性能。通过分析和计算机仿真,比较了16-QAM在不同算法下的均衡性能。仿真结果表明,处理复杂信道(ISI值较高)以及高信噪比信道时,采用从非线性方程获得的新的拉格朗日乘数,收敛速度更快。

基于近似技术的双层规划进化算法

双层规划涉及上层和下层两个最优化问题,上层规划问题的约束域由下层规划问题隐式确定,双层优化以上层目标为主,而下层目标在下层变量方面必须达到最优。双层规划问题的递阶结构使其具有很高的计算复杂度,特别是频繁计算下层问题会累计很大的计算量。为了有效求解这类问题,提出一种基于近似技术的进化算法。首先,采取多种群协同进化,分别利用交叉和变异算子平衡算法的开采和勘探能力;其次,基于灵敏度分析理论,设计了新个体的近似评价方式以减少算法的下层求解次数。一个算例的近似效果演示结果表明,由近似技术得到的近似后代个体与精确后代个体的位置大部分是重合的。除此之外,在10个常用算例上的结果显示,所提算法比多值映射算法获得了更好的最优解;并且根据CPU时间比较,说明近似技术有效地提高了找到最优解的速度,减少了运行时间,验证了所提算法采取的近似技术的有效性。

基于径向基组合近似模型技术的立柱结构优化设计

针对实际工程复杂优化问题,通常难以获得优化设计变量与优化目标之间的显示函数关系表达式,以SZJY-14型加工中心的立柱作为研究对象,研究了一种基于径向基组合近似模型技术的立柱结构优化设计。首先,针对径向基近似模型预测精度较低等问题,研究了一种基于多策略的径向基近似模型技术,并以改进径向基近似模型技术为基础,构建了组合近似模型技术。其次,利用有限元分析软件Abaqus对立柱三维结构进行网格划分,并对其进行静动态性能分析确定优化目标,采用灵敏度分析法确定优化设计变量,利用组合近似模型技术建立了立柱优化设计模型。最后,采用改进回溯搜索优化算法实现了立柱结构优化设计。求解结果表明,与立柱原结构相比,优化后质量减小了3.77%,最大变形量降低了5.14%,一阶频率提高了5.9%,达到了预期效果。

一种基于智能布点技术的空间映射近似模型方法及其在拉延筋设计优化中的应用

针对近似模型在非线性优化技术中应用的技术瓶颈,对基于设计变量的空间映射方法进行了修正,提出了基于响应函数的近似模型构造方法。结合先进的智能布点技术,构建了针对大规模非线性优化问题的求解体系。为了验证算法的性能,将该方法应用于薄板冲压成形体系中的拉延筋设计,得到了令人满意的结果。

基于近似等深柱状图的数据流并行聚集算法

针对数据流并行聚集问题,提出了一种不同于关系数据和时间序列数据处理的并行聚集方法。为解决已经划分出的数据流元组无法再现的特点,提出能够感知数据流变化的采样算法对数据流采样。利用近似等深柱状图技术描述采样数据的分布特征,平均分配数据流量。使用时间聚集森林结构计算时间窗聚集。通过验证采样个数对并行聚集的影响,数据分布对近似划分向量算法性能的影响,测试数据流量与并行聚集加速比的关系,证明本算法能够高效地计算数据流聚集查询。

多学科设计优化技术在飞行器总体设计领域的应用

描述了多学科设计优化技术的基本概念、基本思想与优点,以及研究的关键技术,介绍了应用多学科设计优化技术解决飞行器多学科设计优化的应用实例,并对应用前景进行了展望。

随机与区间不确定下基于近似灵敏度的序列多学科可靠性设计优化

为解决复杂系统多学科可靠性设计优化过程中由于存在多源不确定性和多层嵌套而导致的计算效率低的问题,将近似灵敏度技术与两级集成系统综合策略(Bi-level integrated system synthesis,BLISS)和功能测度法集成,提出一种能同时处理随机和区间不确定性的序列化多学科可靠性设计优化方法。基于概率论和凸模型对混合不确定性进行量化,提出一种随机和区间不确定性下的混合可靠性评价指标,并基于功能测度法建立多学科可靠性设计优化模型。采用近似灵敏度信息替代实际灵敏度值,将近似灵敏度技术同时嵌入多级多学科设计优化策略和多学科可靠性分析方法中,避免每轮循环都进行全局灵敏度信息的分析与迭代,提高了计算效率。基于序列化思想同时将四层嵌套的多学科可靠性设计优化循环和三层嵌套的多学科可靠性分析过程进行解耦,形成一个单循环顺序执行的多学科可靠性设计优化过程,避免了每轮循环对整个可靠性分析模型进行迭代分析的过程,减少灵敏度分析和多学科分析次数。以汽车侧撞工程设计为例,验证了该法具有同时处理随机和区间不确定性的能力,并且计算效率较传统方法分别提高了10.98%和23.63%,表明该法具有一定工程实用价值。

不确定数据Top-K查询技术研究

高效的Top-K查询处理是不确定数据管理的一项重要技术。从确定性算法技术和近似算法技术两方面研究典型的不确定数据的Top-K查询算法,分析概率与分值的平衡方式,介绍统一化排序思想以及综合多种查询特征的新型查询方式,最后提出不确定性Top-K查询的研究方向及不确定性查询处理技术的研究热点。

基于CFD的船型优化设计研究进展综述

随着计算机技术的飞速发展以及最优化理论的不断完善,最优化技术已被引入船舶设计领域,并与先进的CFD技术成功结合,发展形成了崭新的SBD(Simulation Based Design)技术,该技术为船型优化设计和构型船型打开了新的局面,在国际船舶研究设计领域引起了广泛的关注。文中对船舶领域中的SBD技术的基本内涵及其所包含的主要关键技术进行了阐述和总结,同时对国内外该研究方向的发展现状与趋势进行了分析和评述。

三维涡轮叶片气动优化方法的研究

提出一种进行三维涡轮叶片气动优化的多目标多约束方法。根据五次多项式方法进行三维涡轮叶片的参数化建模,采用N-S(Navier-Stokes)方程和湍流模型进行三维流场分析计算,K-S(Kreisselmeier-Steinhauser)函数法作为优化方法,利用近似技术加速循环优化速度,以气动效率和总压比为目标函数,对涡轮叶片进行多目标气动优化、形状优化。算例表明,使用该方法能使涡轮叶片的性能得到明显改善,证明提出的优化方法可行有效。

基于BP神经网络的侧碰多目标优化设计

采用拉丁方试验设计方法对汽车侧围关键吸能部件的材料和板料厚度进行了多参数空间的样本数据设计,结合近似技术和多目标遗传算法,提出了一种基于BP神经网络模型的侧碰多目标优化方法。研究结果表明:该方法在满足侧碰法规GB20071的基础上,既能提高侧围结构对乘员的保护性能,又能实现其轻量化目标;BP神经网络模型的精度和效率较好地满足了工程要求。

不同冲击工况下蜂窝填充薄壁结构的耐撞性能

提出了一种方形蜂窝填充薄壁复合结构,并采用实验研究与数值分析的方法研究了12种冲击工况下蜂窝填充薄壁结构与相应的非填充(薄壁空管)结构的耐撞性能.同时,结合Kriging近似技术与小种群遗传算法对蜂窝填充薄壁结构开展数值优化设计.结果表明,在各种冲击工况下,蜂窝填充薄壁结构吸收的能量都高于薄壁空管结构,且冲击的角度和速度对蜂窝填充薄壁结构吸能性能影响显著.在相同的冲击速度下,蜂窝填充薄壁结构吸收的能量随着冲击角度的增大而降低;在相同的冲击角度下,蜂窝填充薄壁结构吸收的能量随着冲击速度的增大而提高.对Kriging近似技术与小种群遗传算法优化所得蜂窝填充薄壁结构进行最优参数匹配,能够改善蜂窝填充薄壁结构的吸能性能.

PSO训练的弹性RBFNN在船型优化中的应用研究

针对基于SBD技术的船型优化设计问题,提出了新型神经网络近似技术。通过将粒子群算法用于FRBF神经网络的权值训练,提出了PSO-FRBF神经网络算法,通过对比分析多种方法建立的兴波阻力系数近似模型,验证了新算法的适用性与优越性。以Wigley船型为算例,以船舶主尺度和船型修改系数为设计变量,以排水体积的变化量为约束条件,引入PSO-FRBF兴波阻力系数近似模型,建立了船体总阻力优化模型,并采用模拟退火优化算法实现了主尺度与船型的优化设计,得出了可靠合理的优化船型。实例证明新型神经网络可为船舶优化设计相关阶段提供良好的技术支持。

弹塑性复合材料多尺度计算的模型与算法研究

对材料非线性多级分析的计算模型与算法进行研究,重点是单胞分析算法构造问题。采用近似技术建立非线性分析的本征应变矩阵,使方法具有简单与实现方便的特点,在此基础上构造了针对弹塑性材料均匀化分析的一致性算法,以两种材料组成的复合材料为例进行了例题计算,验证了文中方法的有效性。并讨论了进一步值得研究的问题。

基于移动最小二乘的传感器数据重构

纳米气体传感器的灵敏度易受温度变化的影响。为了有效改善纳米传感器的温度特性,方便确定其最佳工作条件,利用移动最小二乘法对其灵敏度-温度数据进行拟合,并建立相应的近似模型。移动最小二乘法通过紧支性加权的局部近似,使所建模型较常规最小二乘模型更精确、更光滑。实验证实了基于移动最小二乘拟合的近似性能。该方法在传感器数据精确重构领域具有良好的应用前景。

基于可靠性的飞机风挡抗鸟撞优化设计

传统的飞机风挡设计通常在确定的工况下进行,未能充分考虑实际鸟撞风挡过程中不确定性因素的影响,导致飞机鸟撞风挡的故障多发。综合考虑鸟撞飞机风挡过程中鸟体材料参数、质量、撞击速度等不确定因素的影响,以飞机风挡抗鸟撞的可靠度为约束,风挡质量为目标,基于双循环方法和近似技术建立了风挡抗鸟撞可靠性优化设计系统,利用一阶矩法进行可靠性分析,对某飞机风挡进行了基于可靠性的优化设计。实例分析证明所建风挡抗鸟撞可靠性优化设计系统可行有效。

用高分辨工业X—CT检测陶瓷样品

清华大学核能技术设计研究院自８０年代中开始到８０年代中的十年来建成了三个微焦点Ｘ－ＣＴ系统。本文介绍了采用闪烁体－光电二级管阵列高分辩探测器的ＣＴ系统硬件结构和图像重建中的“拆线近似法”技术，给出了用该系统检测若干陶瓷样品的结果。

模糊控制论说略

模糊控制论从宏观的角度去把握一本物所处于一种状态中的深入程序来确定自己的控制规则与力度，它是一种建立在近似推论之上的“近似技术”，可以进行多值逻辑运算和控制，解决现实生活中许多模糊性关键技术问题，已经成为提高社会生产率、解放生产力的一项重大举措，备受人们青睐。并将成为今后家电、国防等领域十分活跃的天地。