基于ANSYS的整地筑埂联合作业机刀轴的有限元分析与Matlab优化设计

应用ANSYS软件对整地筑埂联合作业机的刀轴进行有限元分析。分析结果表明,该机刀轴上最危险的区域是刀轴与旋耕刀连接的部位,此部位所承受的最大应力和应变值均小于该材料的许用应力值。因此,该整地筑埂联合作业机刀轴满足使用性能要求,其工作性能是安全可靠的。此外,本文还运用Matlab软件对刀轴进行优化设计,使刀轴在满足使用要求的情况下能够节省材料,降低成本。

Matlab优化设计在饲料配方上的应用

介绍了优化设计的概念和过程。采用建立数学模型,编写程序文件,运行程序,分析结果的方法,举例阐述M atlab优化工具箱在优化设计饲料配方上的应用。

基于Matlab优化设计的齿轮CAD建模

这里结合优化设计技术和CAD技术,提出了一个基于齿轮优化设计与齿轮建模绘图一体化的总体方案,从而建立了基于优化的齿轮CAD系统;在对斜齿圆柱齿轮传动进行了优化设计以后,通过高级语言VC++与Matlab优化和绘图软件AutoCAD之间的接口,将优化设计所得的结果送入参数化绘图部分,自动完成齿轮传动的零件图。

基于MATLAB优化设计模型的几何描述

求2个设计变量目标函数的最优化问题可转换为在三维坐标系内找出该目标函数曲面在约束函数范围内的最小值问题。借助于MATLAB强大的数据可视化功能,在三维坐标系内绘制出目标函数与约束函数的曲面图,并对二维优化问题作出几何描述,再利用MATLAB优化工具箱中的优化函数命令验证结果的正确性。通过给出的优化实例可以看出,应用该软件求解优化问题非常方便。

行星减速器MATLAB优化设计

建立二级行星减速器优化设计的数学模型。介绍了以MATLAB为编程语言,利用优化工具箱求最优解的方法与采用多层优化技术寻求全局最优解和数据圆整的方法。给出了程序流程框图及关键程序代码,并以实例说明本方法的精确性和高效性。

基于最小特性值的破碎机机构参数Matlab优化设计

破碎机机构尺寸参数的设计是决定产品性能优劣的关键。选择了量大面广的PE600×900鄂式破碎机产品为研究对象,通过建立以动颚行程特性值最小为目标函数的优化数学模型,利用Mat-lab优化工具箱中的序列二次规划(SQP)算法,采用直接调用fmincon函数的方式,实现有约束条件下的破碎机机构尺寸参数优化问题的求解。对研究对象的优化结果显示,破碎机排料口处行程特性值为2.47,减小21.84%。其中,垂直行程由56.80mm减少到55.24mm,水平行程由17.99mm增大到22.36mm。机构的运动特性得到改善。既能够有效减轻齿板磨损,又可以显著提高破碎比及生产能力。计算结果表明,产品的生产能力由原来的49.59 m3/h提高到55.04m3/h,提高了18.11%,且传动角依然满足45°≤γ≤55°的要求。此外,优化后的偏心距为18.5mm,略有减小,既不影响破碎物料必要的水平行程,使物料得以充分破碎,又降低了工作时作用在曲柄销轴上的阻力矩,减少功率的消耗,达到节能降耗的目的。因此,该优化达到产品产能大、效率高、寿命长、能耗低、品质好的预期目标。

利用MATLAB优化设计少片变截面钢板弹簧

本文首先建立了少片变截面钢板弹簧优化设计模型 ,探讨了利用MATLAB进行最优解求解的可行性 ,并以某轻型货车前悬架为例 ,设计了少片变截面钢板弹簧。结果表明利用MATLAB优化设计少片变截面钢板弹簧计算简单易行 ,速度快 。

基于Matlab优化设计的齿轮CAD技术研究

利用MATLAB工具箱对斜齿圆柱齿轮传动进行优化设计,通过高级语言VC++与MATLAB及绘图软件AutoCAD之间的接口,用所得的结果进行参数化绘图,自动完成齿轮零件的建模。本文结合优化设计技术和CAD技术,提出了一个基于齿轮设计与绘图一体化的总体方案,有助于建立齿轮优化设计CAD系统。

悬臂式排桩支护结构的Matlab优化设计

运用Matlab优化算法及其工具箱,针对太原市工商局办公楼基坑工程采用排桩支护这一基坑常用支护形式,进行了以桩距、桩径、桩身配筋、桩长为优化变量,以工程的主要材耗最低为目标函数,以满足支护功能要求的桩身强度、桩顶侧移以及设计变量取值界限为约束条件的优化设计,并给出利用Matlab fgoalattain求解器进行基坑优化设计的步骤。

利用Matlab优化设计汽车鼓式制动器

鼓式制动器是汽车中广泛采用的一种制动器。制动器的制动效能因数对制动时间和制动效率有着重要影响,因此以制动效能因数为优化的目标函数,给出了鼓式制动器通用的优化设计数学模型,并结合实例利用Matlab优化工具箱进行了分析计算。

摆臂结构参数MATLAB优化设计

对MATLAB应用于摆臂结构参数的优化设计进行了探讨,其过程是先将摆臂结构简化,建立数学模型,最终求得最优解,这为摆臂结构参数的选择提供了依据。

曲柄滑块机构的MATLAB优化设计与SolidWorks运动仿真

目的得到曲柄滑块机构的最优传力性能,验证其急回特性。方法以机构运动学参数为设计变量,针对作业任务的要求,通过几何分析导出运动学参数必须满足的约束方程,提出量化机构力学性能的指标,建立机构的优化设计数学模型,给定滑块行程和行程速比系数,用MATLAB优化工具箱求解机构运动学参数的最优尺寸,用SolidWorks建模和运动学仿真。结果 得到了机构运动学参数的最优尺寸和运动学曲线,验证了偏置曲柄滑块机构的急回特性。结论 以MATLAB和SolidWorks为设计平台进行机构设计与运动分析,具有简单可行和直观高效等优点,可以将其推广到工程实际中。

Matlab优化设计在机械设计课程设计教学中的应用探讨

通过分析机械设计课程设计教学中存在的问题,结合Matlab的功能特点,阐述了Matlab优化设计在改善机械设计课程设计教学中的应用,锻炼学生的思考能力,使学生加深对机械设计中各项参数之间的联系的理解,以提高教学质量。

圆柱螺旋弹簧的MATLAB优化设计

运用可靠性设计方法,建立起圆柱螺旋弹簧的优化设计数学模型,并借助MATLAB软件的优化工具箱给出设计的步骤及仿真结果,最后举例证明本设计方法是合理的。

基于MATLAB的曲柄摇杆机构优化设计方法分析及应用

以机构优化设计方法为研究对象,介绍了机械优化设计问题数学模型的建立方法、优化设计方法的选择和优化设计问题的编程与计算方法,并举例验证利用MATLAB优化工具箱对曲柄摇杆机构进行优化设计过程的合理性和可行性,可为平面运动机构的优化设计提供方法借鉴。

双目标优化与生成对抗网络结合的框架结构阻尼器布置方案智能设计方法

为实现框架结构的阻尼器智能化布置,结合减震设计原理和智能算法,采用双目标优化算法和生成对抗网络算法分别进行阻尼器竖向和水平智能布置研究,并将该方法应用到两个框架结构减震设计工程案例中。在框架结构减震设计中,采用双目标优化算法进行阻尼器竖向布置,并与逐层逼近法、工程师设计和非减震设计进行对比,结果表明,采用该优化算法得到的阻尼器竖向布置方案能有效降低层间位移角和楼层加速度,提高结构的抗震性能。在确定各楼层的阻尼器数量后,利用训练好的生成对抗网络生成模型,可快速、自动地选择和确定各楼层阻尼器的平面安装位置,生成的平面布置与工程师设计的平面布置在相似性差异度综合评价指标上小于临界值0.1,说明两者相似度较高,且有利于提高原结构的抗扭能力。将双目标优化算法与生成对抗网络相结合,不仅能满足框架结构的减震性能目标,而且可实现阻尼器布置方案的智能设计,提升减震工程设计效率。

无参数自适应罚函数的高效代理模型优化设计方法

在飞行器气动外形优化设计中,复杂约束条件导致设计空间可行域呈现不连续的特征,且理想解大多靠近约束边界,传统高效代理模型方法难以适用。研究了参考点对优化设计的影响,提出了一种考虑约束的参考点选择机制;对于最优解靠近边界的问题,罚函数法更加有效,但惩罚因子的设置对于罚函数方法影响很大,不合适的惩罚因子反而会损害优化效率,分析了优化过程中罚函数方法对惩罚因子的要求,提出了一种无参数自适应罚函数的代理模优化设计方法,引入基于样本分析的惩罚项,结合归一化目标值和约束值,在优化过程中动态调整惩罚因子,使优化能够尽可能地聚焦于可行域内,迅速收敛到最优解,实现样本的高效配置。通过带约束的函数算例和翼型优化算例证实,所提方法可以大幅提高飞行器气动外形优化设计效率。

感知价值视角下移动医疗问诊系统设计评价与优化

文章从感知价值视角对移动医疗问诊系统设计进行评价,研究设计要素优先级,探讨优化设计方法。首先,采用层次分析法构建基于感知价值5个维度的移动医疗问诊系统设计评价体系,计算出评价指标的权重和评价公式。其次,依据设计要素的重要性,优化移动医疗问诊系统。最后,通过李克特量表获取30份优化前后两个设计方案的评价数据,对比评价结果。评价数据表明:基于感知价值的设计评价方法具有可行性和有效性,为移动医疗问诊系统指明了设计重点,明确了设计目标。移动问诊系统设计评价体系的建立避免了设计过程的主观性,未来该系统的设计开发可从功能价值、情感价值、效率价值、知识共享价值、信任价值5个维度的设计要素入手,全方位提高用户的感知价值。

参数优化设计与TRIZ理论集成设计方法研究

为消除存在于设计方案中的设计冲突,扩展可行解的备选空间,在研究设计冲突的捕捉方法以及资源引入的要求的基础上,提出将参数优化设计与TRIZ理论集成的设计方法。分析了参数优化设计问题的分类以及冲突的特点,提出了以ENV(Element Name Value)模型来表达优化设计冲突的方法,该方法用于支持优化设计冲突向TRIZ冲突问题的模型转化。提出了优化设计冲突的四种求解方法及冲突求解路径,构建了参数优化设计与TRIZ结合应用的过程模型,并解释了过程模型中的关键步骤。应用所提出的方法对X型竖矩形驳接爪进行再设计,应用Ansys Workbench进行参数优化设计及仿真,通过仿真数据的对比验证所提出的方法的有效性。

基于遗传算法的大型矩形压力容器刚强度优化设计

为了解决矩形压力容器承压能力较差、应力状态较复杂、结构优化设计难度高的难题,利用遗传算法可自适应调整搜索方向这一特性,开展了某矩形特征水洞试验段的刚强度优化设计。厘清了该工程问题的约束条件,开展了结构初步设计,采用手动迭代开展了结构优化设计;并在完成参数化建模与仿真、构建代理模型、建立优化设计流程的基础上,基于遗传算法开展了该水洞试验段的结构优化设计。该方法与初步设计结果相比,减重34.98%;与手动迭代优化设计结果相比,减重10.49%。