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A strategy for lightweight designing of a railway vehicle car body including composite material and dynamic structural optimization 被引量:2
1
作者 Alessio Cascino Enrico Meli Andrea Rindi 《Railway Engineering Science》 2023年第4期340-350,共11页
Rolling stock manufacturers are finding structural solutions to reduce power required by the vehicles,and the lightweight design of the car body represents a possible solution.Optimization processes and innovative mat... Rolling stock manufacturers are finding structural solutions to reduce power required by the vehicles,and the lightweight design of the car body represents a possible solution.Optimization processes and innovative materials can be combined in order to achieve this goal.In this framework,we propose the redesign and optimization process of the car body roof for a light rail vehicle,introducing a sandwich structure.Bonded joint was used as a fastening system.The project was carried out on a single car of a modern tram platform.This preliminary numerical work was developed in two main steps:redesign of the car body structure and optimization of the innovated system.Objective of the process was the mass reduction of the whole metallic structure,while the constraint condition was imposed on the first frequency of vibration of the system.The effect of introducing a sandwich panel within the roof assembly was evaluated,focusing on the mechanical and dynamic performances of the whole car body.A mass saving of 63%on the optimized components was achieved,corresponding to a 7.6%if compared to the complete car body shell.In addition,a positive increasing of 17.7%on the first frequency of vibration was observed.Encouraging results have been achieved in terms of weight reduction and mechanical behaviour of the innovated car body. 展开更多
关键词 structural dynamic optimization Car body lightweight design Railway vehicle dynamics Railway car body engineering Railway vehicle design composite materials
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Integration of Manufacturing Cost into Structural Optimization of Composite Wings 被引量:3
2
作者 Yin Hailian Yu Xiongqing 《Chinese Journal of Aeronautics》 SCIE EI CAS CSCD 2010年第6期670-676,共7页
The manufacturing cost is a significant factor that must be considered in the structural design of a composite wing. A multi-objective optimization method for the tradeoff between manufacturing cost and weight of comp... The manufacturing cost is a significant factor that must be considered in the structural design of a composite wing. A multi-objective optimization method for the tradeoff between manufacturing cost and weight of composite wing structure is de- veloped by integrating the manufacturing cost model into the traditional wing structural optimization. A two-level optimization method is proposed to carry out the tradeoff between manufacturing cost and weight, in which the design variables include both structural layout and dimensions and a cost model is incorporated into structural optimization. The manufacturing cost model for a composite wing and the detail procedure for solving this tradeoff problem are presented. The application of the method to the composite wing structural design of an unmanned aerial vehicle is illustrated to verify the method. The application indicates that the method is able to find the Pareto optimal set of minimum structural weight and manufacturing cost. Based on the Pareto optimal set, one can conduct the tradeoff between manufacturing cost and weight of wing structures. 展开更多
关键词 WINGS composite materials COSTS STRUCTURE optimization
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OPTIMIZATION METHOD FOR VIRTUAL PRODUCT DEVELOPMENT BASED ON SIMULATION METAMODEL AND ITS APPLICATION 被引量:5
3
作者 Pan JunFan XiuminMa DengzheJin YeSchool of Mechanical Engineering,Shanghai Jiaotong University,Shanghai 200030, China 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2003年第4期352-355,共4页
Virtual product development (VPD) is essentially based on simulation. Due tocomputational inefficiency, traditional engineering simulation software and optimization methods areinadequate to analyze optimization proble... Virtual product development (VPD) is essentially based on simulation. Due tocomputational inefficiency, traditional engineering simulation software and optimization methods areinadequate to analyze optimization problems in VPD. Optimization method based on simulationmetamodel for virtual product development is proposed to satisfy the needs of complex optimaldesigns driven by VPD. This method extends the current design of experiments (DOE) by variousmetamodeling technologies. Simulation metamodels are built to approximate detailed simulation codes,so as to provide link between optimization and simulation, or serve as a bridge for simulationsoftware integration among different domains. An example of optimal design for composite materialstructure is used to demonstrate the newly introduced method. 展开更多
关键词 Virtual product development (VPD) Simulation metamodel Design ofexperiments (DOE) optimization composite material structure
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Research on Design Optimization Strategy in Virtual Product Development
4
作者 潘军 韩帮军 +1 位作者 范秀敏 马登哲 《Journal of Donghua University(English Edition)》 EI CAS 2004年第2期119-123,共5页
Simulation and optimization are the key points of virtual product development (VPD). Traditional engineering simulation software and optimization methods are inadequate to analyze the optimization problems because of ... Simulation and optimization are the key points of virtual product development (VPD). Traditional engineering simulation software and optimization methods are inadequate to analyze the optimization problems because of its computational inefficiency. A systematic design optimization strategy by using statistical methods and mathematical optimization technologies is proposed. This method extends the design of experiments (DOE) and the simulation metamodel technologies. Metamodels are built to in place of detailed simulation codes based on effectively DOE, and then be linked to optimization routines for fast analysis, or serve as a bridge for integrating simulation software across different domains. A design optimization of composite material structure is used to demonstrate the newly introduced methodology. 展开更多
关键词 Virtual product development (VPD) Simulation metamodels Design of experiments (DOE) optimization composite material structure
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复合材料构件热压罐成型模具温度场优化
5
作者 耿蕰娜 马贵春 +3 位作者 刘洋 张化斌 王磊 郭思博 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期240-246,共7页
热压罐传热机制的特点导致模具不同部位受热不均匀,固化梯度最终影响制品的固化质量,为了提高模具型面固化过程中的温度均匀性,利用仿真手段建立热压罐流固耦合的仿真模型,对热压罐工作过程中的温度场、流场进行分析,提出在模具前端添... 热压罐传热机制的特点导致模具不同部位受热不均匀,固化梯度最终影响制品的固化质量,为了提高模具型面固化过程中的温度均匀性,利用仿真手段建立热压罐流固耦合的仿真模型,对热压罐工作过程中的温度场、流场进行分析,提出在模具前端添加水平板或竖直板2种方法,通过对比优化前后的数据及温度分布云图,证明了2种优化模具均实现了提高固化过程中型面温度均匀性的效果。其中水平板模具能够有效避免型板前端与热气流的直接接触,缩小温度领先区域面积;竖直板则通过加快型面下局部气流流速增强模具后部与热气流的导热强度。 展开更多
关键词 复合材料 热压罐 温度场 COMSOL 结构优化
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复合材料风力机叶片参数化设计及优化
6
作者 金想想 马远卓 +2 位作者 赵振宙 许波峰 李洪双 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第8期39-44,90,共7页
风力机叶片重量过大不仅会影响叶片的结构性能,还会增加运输、维修等成本。为解决叶片质量问题,本文选取经典的1.5 MW复合材料风力机叶片,叶片主梁、腹板、前缘和后缘分区铺设不同的复合材料。由于复合材料的铺设厚度从叶根向叶尖呈现... 风力机叶片重量过大不仅会影响叶片的结构性能,还会增加运输、维修等成本。为解决叶片质量问题,本文选取经典的1.5 MW复合材料风力机叶片,叶片主梁、腹板、前缘和后缘分区铺设不同的复合材料。由于复合材料的铺设厚度从叶根向叶尖呈现递减趋势,且失效位置也多位于叶根处,故取距离叶根约1/3部分为研究对象来简化问题。为便于后期优化,采用ANSYS APDL参数化构建复合材料风力机叶片模型。考虑到陷入局部最优的情况,选择子集模拟优化方法进行随机优化。设计变量为腹板位置,约束函数为极限载荷下叶片满足位移及Tsai-Wu准则校核,目标为叶片重量最小。通过30组子集模拟优化统计结果可知:当腹板位置约在29.4%、53.3%弦长处时,相较于确定性设计,叶片减重约15.4%。最终结果表明,该优化方法在风力机叶片结构优化方面具有可行性,且优化结果对工程设计具有参考价值。 展开更多
关键词 风力机叶片 复合材料 ANSYS 结构优化 子集模拟
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氢燃料电池密封复合材料的本构模型及密封结构优化
7
作者 章易慎 张强 +2 位作者 何红 严瑞晨 李凡珠 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期174-177,共4页
氢燃料电池(PEMFC)是清洁和可再生能源的重要发展目标,其内部密封系统的可靠性设计直接影响了整个燃料电池的长期稳定运行。因此,设计并制备了满足PEMFC密封要求的含固、液2种类型三元乙丙橡胶的复合密封材料。基于该复合材料的制备,采... 氢燃料电池(PEMFC)是清洁和可再生能源的重要发展目标,其内部密封系统的可靠性设计直接影响了整个燃料电池的长期稳定运行。因此,设计并制备了满足PEMFC密封要求的含固、液2种类型三元乙丙橡胶的复合密封材料。基于该复合材料的制备,采用自主开发的软件筛选出3种高精度的超弹性本构方程。采用有限元方法计算构建的PEMFC单电池模型的接触压力,得到了更合理的Lambert-Diani-Rey超弹性本构模型。另外,提出了4种截面形状的密封结构,压力分布规律表明,圆角梯形截面密封结构具有明显优势。利用正交试验设计筛选出圆角梯形截面密封件底边长度与倒角尺寸分别为2.4 mm×0.9 mm,同时满足密封和最大平均接触应力要求。 展开更多
关键词 密封复合材料 超弹性本构模型 氢燃料电池 密封结构优化 正交实验
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电磁炮纤维缠绕约束结构多目标优化
8
作者 赵伟 侯保林 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3820-3832,共13页
通过复合材料的经典层合板理论与坐标变换,简化材料模型,避免了复杂的复合材料铺层建模。为了解决电磁炮纤维缠绕约束结构的多目标优化问题,提出一种改进型免疫克隆布谷鸟多目标优化算法(Multi-objective Improved Immune Clonal Cuckoo... 通过复合材料的经典层合板理论与坐标变换,简化材料模型,避免了复杂的复合材料铺层建模。为了解决电磁炮纤维缠绕约束结构的多目标优化问题,提出一种改进型免疫克隆布谷鸟多目标优化算法(Multi-objective Improved Immune Clonal Cuckoo Algorithm,MOIICCA)。通过对ZDT1~ZDT3测试函数的100组仿真计算,验证了MOIICCA的准确性,并利用反世代距离(Inverted Generational Distance,IGD)评价指标来度量MOIICCA的性能。通过引入深度神经网络(Deep Neural Network,DNN),以646组电磁炮有限元计算结果为训练集,训练出满足工程使用要求的DNN代理模型来代替有限元仿真,提高了多目标优化的计算效率。最后利用MOIICCA对电磁炮纤维缠绕约束结构进行多目标优化,得到符合多目标优化要求的Pareto解集。IGD结果表明:MOIICCA相比于多目标粒子群优化算法和非支配排序遗传算法具有更高的计算精度和计算效率且在高维问题求解时更具优势,测试的时间结果也表明MOIICCA可以在更短的时间内求解得到质量更优的Pareto解集。前10组Pareto解的结果表明,电磁炮纤维缠绕约束结构的碳纤维层1主要以提高环向强度为主、碳纤维层2主要以平衡环向强度与轴向刚度为主。 展开更多
关键词 电磁炮 复合材料 多目标优化 纤维缠绕约束结构 克隆选择算法 布谷鸟搜索算法
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基于几何优化的复合材料胶接接头强度改进的研究进展
9
作者 徐喻琼 钟紫珊 郑黔松 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第24期252-260,共9页
随着轻量化结构需求的不断增长,复合材料在航空、船舶、汽车、建筑、体育器材等领域中的应用越来越广泛。复合材料的连接方式主要有机械连接和胶接连接两种,而胶接连接作为一种高效、可靠的连接方式,在复合材料的连接中尤为重要,是不可... 随着轻量化结构需求的不断增长,复合材料在航空、船舶、汽车、建筑、体育器材等领域中的应用越来越广泛。复合材料的连接方式主要有机械连接和胶接连接两种,而胶接连接作为一种高效、可靠的连接方式,在复合材料的连接中尤为重要,是不可或缺的一部分。胶接接头在高承载结构中的广泛应用,增长了对其强度更高、寿命更长、成本更低的需求。本综述通过回顾提高复合材料胶接接头强度的研究进展,讨论并比较现有复合材料胶接结构的几何优化方法,综合分析各几何因素对胶接接头强度的影响,分类列举了不同胶接接头的整体和局部结构设计优化技术,分析了各优化技术改变接头受力方式和应力分布,降低胶接结构中的应力集中程度,进而提高胶接接头的强度的作用和机制。最后,对这些几何方法的突出特点以及局限性进行总结,以提高胶接接头连接效率,拓展胶接接头应用领域,推动复合材料连接技术的发展。 展开更多
关键词 复合材料 胶接接头 结构几何优化 胶接强度
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碳纤维复合材料箱体结构设计
10
作者 李文鹏 李翔 +1 位作者 秦奋起 郭周南 《模具工业》 2024年第6期20-27,共8页
在结构拓扑优化理论基础上对某部件的箱体进行碳纤维复合材料结构设计,通过拓扑优化得到箱体结构的筋、肋布局,建立碳纤维复合材料的结构模型,并对此进行厚度与角度优化,最终得到碳纤维复合材料箱型结构。
关键词 碳纤维复合材料 箱体结构 优化设计
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先进复合材料格栅圆柱壳优化设计的混合遗传算法 被引量:28
11
作者 张志峰 陈浩然 +1 位作者 李煊 蒋元兴 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期166-171,共6页
复合材料格栅加筋结构优化设计是一个属于多工况、多约束、连续变量和非连续变量混合的优化问题。对遗传算法与单纯形法作了相应的改进, 利用外罚函数法将受稳定性约束和应变约束的多约束优化问题转化为无约束优化。在此基础上, 提出了... 复合材料格栅加筋结构优化设计是一个属于多工况、多约束、连续变量和非连续变量混合的优化问题。对遗传算法与单纯形法作了相应的改进, 利用外罚函数法将受稳定性约束和应变约束的多约束优化问题转化为无约束优化。在此基础上, 提出了一种遗传算法与单纯形法相结合的混合遗传算法, 通过与其它文献结果和传统遗传算法结果对比, 证实了混合遗传算法的有效性。以受均匀侧压时复合材料格栅圆柱壳优化设计为例,分别讨论了不同格栅类型和有、无强度约束时的优化结果。分析表明, 整体稳定性是控制该结构安全度的最主要约束因素。本算法具有高效和方便的特点。 展开更多
关键词 混合遗传算法 优化设计 复合材料格栅圆柱壳
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基于压弯刚度匹配论则的复合材料加筋板结构优化设计 被引量:14
12
作者 赵群 丁运亮 金海波 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期357-362,共6页
提出一种评估加筋板承载效率的量化方法,用于初步实现复合材料加筋板中加强筋布局与尺寸的优化。讨论了不同压缩与弯曲刚度的匹配模式对于复合材料加筋板临界失稳载荷的影响。将全局失稳载荷、局部失稳载荷与静载荷的接近程度作为评判... 提出一种评估加筋板承载效率的量化方法,用于初步实现复合材料加筋板中加强筋布局与尺寸的优化。讨论了不同压缩与弯曲刚度的匹配模式对于复合材料加筋板临界失稳载荷的影响。将全局失稳载荷、局部失稳载荷与静载荷的接近程度作为评判结构承载效率的指标,构建了一种以压缩、弯曲刚度系数作为设计变量并反映结构效率的代理模型,避免了局部最优点的出现,更利于数值寻优。通过一种典型复合材料加筋板的有限元分析验证,发现压-弯刚度匹配模式与结构效率之间存在明显关系。优化后壁板的临界失稳载荷与所施加的静载荷基本一致,从而验证了基于承载效率以及结构总体刚度匹配关系的优化方法的可行性。 展开更多
关键词 航空结构 失稳 复合材料 刚度 结构优化
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新型FRP绝缘电杆结构优化设计 被引量:5
13
作者 龚靖 张恩铭 +1 位作者 祁西汉 陈诚 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2014年第1期76-80,共5页
为适应输电线路的发展,利用电绝缘复合材料对110kV电杆进行结构设计并作优化。针对材料本身的刚性不足变形较大的特点,提出了不同截面类型并作对比分析,选取了性能较好的适合FRP电杆的新型三角肋圆形截面。利用有限元Ansys软件对电杆进... 为适应输电线路的发展,利用电绝缘复合材料对110kV电杆进行结构设计并作优化。针对材料本身的刚性不足变形较大的特点,提出了不同截面类型并作对比分析,选取了性能较好的适合FRP电杆的新型三角肋圆形截面。利用有限元Ansys软件对电杆进行三维实体建模,借鉴输电线路典型设计原则和钢管类设计条件,采用同结构、变尺寸的方法对模型施加荷载。参考输电设计规范,归纳分析出最优的结构形式及尺寸,电杆高为17m,直径为350mm,壁厚为10mm。为确保电杆运行可靠性,数值模拟了电杆在不同荷载工况下最大强度及变形,验证最大运行应力为109MPa,杆顶位移8.06cm。研究结果表明,这种分析方法设计出的电杆安全可靠,为复合材料电力应用提供理论支持。 展开更多
关键词 复合材料 FRP 结构优化 结构选型
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基于仿真的虚拟设计中的统计回归与优化研究 被引量:6
14
作者 潘军 马登哲 +1 位作者 范秀敏 金烨 《计算机集成制造系统-CIMS》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期404-409,共6页
将统计回归技术和试验设计作为一种方法学引入虚拟设计过程,系统地总结了试验设计策略和统计回归模型的选择原则;基于复合材料结构数值分析过程,从模型精度、模型优化效率及模型透明度对试验设计策略和统计回归模型进行了研究和对比;最... 将统计回归技术和试验设计作为一种方法学引入虚拟设计过程,系统地总结了试验设计策略和统计回归模型的选择原则;基于复合材料结构数值分析过程,从模型精度、模型优化效率及模型透明度对试验设计策略和统计回归模型进行了研究和对比;最后,提出了全局近似和优化精度面向不同目标的启发式采样策略的改进方法。初步实践表明,该方法可优化基于仿真的虚拟设计,揭示了仿真规律,实现了仿真和优化算法的快速集成。 展开更多
关键词 虚拟设计 统计回归 优化 复合材料结构
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层合板抗弹混杂结构优化试验研究 被引量:11
15
作者 梅志远 谭大力 +1 位作者 朱锡 候海量 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期38-41,共4页
弹道冲击下具有一定混杂比例的纤维增强层合板,其抗弹效率与混杂结构相关。针对三种层间混杂层合板结构在微曲面柱形弹高速侵彻下的抗弹效率进行实验研究,并对其横向破坏模式展开分析,认为在弹道侵彻下层板结构横向纤维层存在吸能变形... 弹道冲击下具有一定混杂比例的纤维增强层合板,其抗弹效率与混杂结构相关。针对三种层间混杂层合板结构在微曲面柱形弹高速侵彻下的抗弹效率进行实验研究,并对其横向破坏模式展开分析,认为在弹道侵彻下层板结构横向纤维层存在吸能变形模式和抗弹机理的差异,将导致不同层间混杂结构抗弹效率的发挥。同时基于层板结构的工艺要求,认为层间混杂结构是综合性能较好的混杂结构。 展开更多
关键词 复合材料 高速冲击 混杂结构 结构优化 舰艇防护
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大展弦比复合材料机翼气动剪裁设计新方法 被引量:4
16
作者 任智毅 金海波 丁运亮 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期18-24,共7页
根据机翼气动载荷和机翼弹性变形之间存在的关系,以机翼的总升力不变和结构强度作为约束条件,提出一种新的气动/结构耦合的刚度设计方法。该方法首先通过数值实验设计研究机翼扭转变形和弯曲变形对机翼气动载荷的影响,并用主成分回归方... 根据机翼气动载荷和机翼弹性变形之间存在的关系,以机翼的总升力不变和结构强度作为约束条件,提出一种新的气动/结构耦合的刚度设计方法。该方法首先通过数值实验设计研究机翼扭转变形和弯曲变形对机翼气动载荷的影响,并用主成分回归方法构建了机翼变形和气动载荷之间的响应面模型。然后以该模型为基础,构建气动/结构一体化设计模型,此模型仅考虑强度约束和总升力不变的要求,放弃了传统优化设计模型中的挠度和扭转约束。通过2种优化模型的对比,说明应用该方法设计出的机翼结构,重量减轻1.23%,机翼总体扭转变形减小33%,刚度设计更为合理。 展开更多
关键词 气动弹性 结构优化 复合材料结构 响应面模型 主成分分析
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钢-复合材料组合结构材料选型优化设计映射解法 被引量:7
17
作者 杨德庆 谢小龙 郭万涛 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期29-34,107-108,共6页
建立了基于拓扑分布的钢-复合材料组合结构材料选型优化的数学模型,通过变量连续化,用映射函数对材料选型优化模型进行函数变换,使其能适应更多的优化算法进行求解。分别采用线性函数、指数函数、对数函数、阶跃函数、反三角函数和分段... 建立了基于拓扑分布的钢-复合材料组合结构材料选型优化的数学模型,通过变量连续化,用映射函数对材料选型优化模型进行函数变换,使其能适应更多的优化算法进行求解。分别采用线性函数、指数函数、对数函数、阶跃函数、反三角函数和分段函数等对原始模型进行了变换,得到相应材料选型优化模型并求解。以组合浮筏材料选择动力学优化为例,对比研究了不同函数变换下优化模型的求解效率和精度。算例结果表明:基于幂函数映射、对数映射的MSO求解中,尽管其中有的函数在结构拓扑优化中有非常好的筛选效果,但拓扑变量值出现中间结果,难以根据拓扑变量值进行材料变更;基于Sigmoid映射、分段映射和反正切映射的MSO求解中,拓扑变量无中间值,基本上趋于0或1,拓扑指示性较好,优化效率较高。分析原因,可能是材料选型优化不同于结构拓扑优化,材料选型优化中传力路径的改变不剧烈,不宜采用拓扑优化的常见映射函数。 展开更多
关键词 材料选型 复合材料 组合结构 动力学优化 映射函数
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设计敏度在气动弹性遗传优化中的应用 被引量:5
18
作者 万志强 杨超 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期508-512,共5页
利用遗传算法和遗传/敏度混合优化算法对某复合材料机翼进行气动弹性优化设计研究,并提出在使用这两种算法时根据设计敏度信息计算设计变量的重要性指标、从而确定主要和次要设计变量、进而调整设计变量变化域的方法,以提高算法的寻优效... 利用遗传算法和遗传/敏度混合优化算法对某复合材料机翼进行气动弹性优化设计研究,并提出在使用这两种算法时根据设计敏度信息计算设计变量的重要性指标、从而确定主要和次要设计变量、进而调整设计变量变化域的方法,以提高算法的寻优效率.研究表明设计变量变化域的定义直接影响遗传算法和遗传/敏度混合优化算法的寻优效率,特别是单独使用遗传算法时影响程度更大;定义时应该在确保设计空间包含足够的优秀可行解的前提下,尽可能地缩减搜索空间.所提出的基于设计敏度调整设计变量变化域的方法在实际应用中能取得较好的效果该方法既能明显提高遗传算法和遗传/敏度混合优化算法的搜索效率,又能显著增强两种算法辨识可行域的能力. 展开更多
关键词 气动弹性 结构优化 遗传算法 设计敏度 复合材料机翼
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应用OptiStruct软件的太阳翼基板结构优化 被引量:12
19
作者 盛聪 曾福明 濮海玲 《航天器工程》 2011年第6期63-68,共6页
应用Altair OptiStruct软件独有的复合材料优化技术,针对非连续铺层复合材料,对某卫星太阳翼基板结构进行了优化设计。整个基板结构优化设计过程包括两个阶段:概念设计阶段和系统设计阶段。首先,在概念设计阶段利用自由尺寸优化模块,对... 应用Altair OptiStruct软件独有的复合材料优化技术,针对非连续铺层复合材料,对某卫星太阳翼基板结构进行了优化设计。整个基板结构优化设计过程包括两个阶段:概念设计阶段和系统设计阶段。首先,在概念设计阶段利用自由尺寸优化模块,对太阳翼基板结构进行了拓扑优化;然后,在系统设计阶段利用尺寸优化模块完成了铺层厚度的优化。在经验设计方案中,太阳翼基板面板质量为3.6kg,经优化设计后,基板面板质量为1.7kg,减少了53%。 展开更多
关键词 航天器 太阳翼基板结构 复合材料 优化设计
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高体份SiC/Al复合材料空间相机框架的拓扑优化设计 被引量:12
20
作者 李畅 何欣 刘强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期2526-2531,共6页
为了提高空间相机在力/热双重环境条件下的系统稳定性,同时能够实现系统的轻量化目标,在某型空间相机的研制过程中选用了具有高比刚度和热稳定性的高体份SiC/Al复合材料。采用整体式框架结构,将基于变密度法的连续体结构拓扑优化方法应... 为了提高空间相机在力/热双重环境条件下的系统稳定性,同时能够实现系统的轻量化目标,在某型空间相机的研制过程中选用了具有高比刚度和热稳定性的高体份SiC/Al复合材料。采用整体式框架结构,将基于变密度法的连续体结构拓扑优化方法应用到相机框架结构的初始设计中,通过设定相应的约束条件和目标函数,进行迭代求解,得到了相机框架分别在X、Y、Z三个方向重力作用下的结构拓扑优化结果,结合工艺要求,最终确定了空间相机框架的设计方案。通过与对比方案比较发现,经过拓扑优化所得到的框架结构在结构刚度及轻量化率上都有明显提高,实现了空间相机框架高刚度、轻量化的设计目标。 展开更多
关键词 拓扑优化 高体份SiC AL复合材料 框架结构 空间相机
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