倾斜工作面综采设备的几种布置方式适应性比较分析

通过对现有倾斜工作面设备的几种布置方式进行分析,研究了设备布置方式对综采的影响,根据倾斜工作面的具体条件,不同的布置方式对回采过程会产生相应的影响。论述了设备布置方式对综采的优缺点,对矿井工作面设备的布置具有参考意义。

考虑上部结构的桩筏基础非线性共同作用分析

当前虽然已有考虑桩筏非线性的设计,但仍无人在此基础上,考虑上部结构。因此考虑上部结构,进一步认识其与桩筏基础非线性共同作用机理,优化桩筏基础设计,具有重要的现实意义。本文以子结构法凝聚上部结构的荷载及刚度,以平面壳体单元模拟筏板,按有限层法模拟桩土之间的弹性相互作用,用广义剪切位移法模拟桩的非线性工作性状,建立了一种考虑上部结构共同作用的桩筏基础非线性分析方法,并编制了分析程序。通过实例分析,探讨了上部结构与桩筏基础非线性共同作用的机理,研究了合理布桩方式,探讨了以差异沉降为目标的优化设计的可能途径。

多机器人交替定位中的信标机器人位置规划

研究了一种新的多机器人交替定位方式中的未来信标机器人位置规划方法。在位置规划方法中,首先根据未来信标位置应该满足的条件分别设置目标函数和非线性约束方程,其中目标函数是使三个信标机器人组成的三角形尽量接近等边三角形,非线性约束则考虑超声波测距模块的测量范围以及机器人队伍的探索方向等因素,然后用约束非线性优化算法计算未来信标位置。仿真实验验证了该方法的有效性。

五体船侧体布局对纵向运动性能的影响

针对五体船前后侧体的不同位置,分析了侧体布局对五体船纵向运动的影响.采用Ran-kine面元法计算了五体船在规则波中前后侧体12种布置方案下的纵向运动响应RAO,分析了前后侧体纵向、垂向位置变化对船体运动的影响规律.考虑非线性因素,在非规则波中计算了五体船运动响应时历,比较了高、低航速时侧体位置变化对运动响应有义值的影响特点.分析结果表明:五体船前后侧体布局对运动的影响与航速密切相关,后侧体在低航速时靠近船中布置、高航速时靠近船尾布置更有利于减小船体垂荡运动;通过降低前侧体垂向高度和靠近船首布置有利于减小五体船垂荡和纵摇运动.

一种基于自适应遗传算法的测控设备布站优化方法

测控设备布站优化是靶场外弹道试验方案设计的重要内容。围绕测控设备布站优化问题,讨论了基于交会测量精度的目标函数设计,并从设备跟踪精度、逆光精度等5个方面构建了约束方程。在此基础上,利用遗传算法对模型进行求解,阐述了基本遗传算法存在的问题,并采用自适应调整策略对遗传算法进行了改进。通过模型验证分析,提高了测量精度,为解决测控设备布站优化问题提供了一种新思路。

现代鱼雷流体动力布局及控制策略

研究了现代鱼雷流体动力布局及相应的控制问题 ,讨论了非线性鳍舵设计的可行性 。

三翼面飞机低速运动下的推力矢量控制

针对推力矢量产生直接升力时,出现的俯仰不平衡的问题,提出了推力矢量/前鸭翼的三翼面飞机布局方案。并给出了推力矢量与气动舵面的融合方式。针对前鸭翼布局在大迎角时的旋涡破裂,导致稳定性和操纵性的突然变化以及气动力非线性产生的问题,采用非线性动态逆控制率设计方法设计快变量和慢变量的控制率。并通过‘落叶飘’非常规机动的仿真实验验证了该方案。实验结果显示,采用推力矢量三翼面布局的飞机可以获得很好的低速超机动能力。

钢筋混凝土D区配筋的拓扑优化设计研究

钢筋混凝土D区的配筋设计是一个难点。基于试验结果的经验设计方法一直饱受诟病,拉压杆模型等应力方法却又不够成熟,基于整体式模型的遗传演化算法还存在诸多问题。基于分离式模型和非线性分析结果的遗传演化算法可以直观地得到较为分散的配筋设计,利用钢筋分离模型遗传演化结构优化构造了悬臂深梁、异形梁、牛腿等多种钢筋混凝土D区构件的配筋拓扑,验证了钢筋分离模型遗传演化结构优化在钢筋混凝土D区配筋优化方面的普遍能力。还借助有限元软件探讨了一组开洞剪力墙的非线性力学性能,证实了钢筋分离模型遗传演化结构优化设计的构件在比弹性应力方法节省20%左右钢筋用量、比经验方法节省超过75%钢筋用量的前提下,与弹性应力方法设计的构件承载能力基本相当,比经验方法设计的构件极限承载力仅低不到15%;且钢筋分离模型遗传演化结构优化从延性方面对钢筋混凝土D区构件的性能进行了改善。

设施布置问题的非线性目标规划模型及其遗传算法

由于设施布置问题实际上是一个极其复杂的多约束多目标的优化问题 ,本文将其建模为一新的非线性目标规划模型。为更快更好地求解这一模型 ,本文采用了一种新的遗传算法。它不仅能有效处理不等面积及固定设施问题 ,而且有希望解决多层布置问题。

上部结构与桩筏基础共同作用的非线性分析

通过对上部结构与桩筏基础的共同作用进行非线性分析,可以来优化基础设计。本文建立了一种上部结构与桩筏基础共同作用的非线性分析方法,编制了分析程序。通过实例分析,研究其工作机理,探讨其合理的布桩方式和优化设计方法。

遗传递增演化算法配筋优化设计

递增演化结构算法(AESO)是在初始结构上,逐步增加有效材料,进而得到优化拓扑形状,其运算速度快,但容易陷入局部最优解。为提高寻找全局最优解的能力,把递增演化结构算法(AESO)和遗传算法(GA)相结合,提出遗传递增演化算法(GAESO),在增加有效材料的选择性上引入生物进化遗传理论,并以ANSYS有限元分析软件的非线性分析为平台,采用钢筋混凝土分离式模型,探讨遗传递增演化算法(GAESO)在钢筋混凝土复杂应力构件配筋优化设计上的应用,直观地完成在荷载作用和应力约束条件下简支深梁、简支开洞深梁和开洞剪力墙等钢筋混凝土复杂应力构件的配筋优化设计,所得结果符合受力机理,演化方向正确,钢筋布置明确,与遗传演化优化算法(GESO)所得结果进行比较验证,证实了算法的可行性、速敛性和稳定性,能为钢筋混凝土配筋优化设计提供参考。

多指版图结构对纳米MOSFET阈值特性的影响分析

针对纳米级工艺多指栅MOS晶体管的不同版图结构及其阈值波动的相关特性进行分析和研究。通过将基于Fujitsu 90nm工艺的三种不同版图结构实现的N型多指栅MOSFET器件阈值电压VTH作为工艺波动的研究对象,运用多元非线性回归算法对测试芯片进行系统工艺波动与随机工艺波动的提取和分析,并对与尺寸、版图结构相关的随机工艺波动特性进行了评估。测试结果表明三种版图结构中有源区共有结构具有最佳的电流驱动特性,有源区隔离结构抑制系统波动能力最优,折叠栅结构具有同尺寸器件较低的阈值电压并可以最有效地抑制随机工艺波动。

大型曲面薄壁件多点柔性工装装夹布局优化

采用Python脚本语言对ABAQUS的前处理模块进行二次开发,将铣削力依次加载到铣削区域各点,获得由让刀产生的轮廓度误差与装夹布局关系数据;根据多元非线性回归理论建立以支撑单元布局为设计参数的大型曲面薄板件让刀误差数学模型,并采用全局寻优能力较强的遗传算法进行布局优化。结果表明:优化后的支撑单元布局合理,系统资源利用率最佳,与均匀布局相比轮廓度误差降低了39.1%,满足了飞行器薄板件的高速高精加工需求。

薄壁结构件的随动定位支承布局优化

薄壁结构件在航空航天及汽车制造等重要领域中应用广泛,但其刚度低,加工过程中易变形等缺陷已严重影响了企业生产效率。为了有效解决此问题,现提出一种针对薄壁结构件的新型随动定位支承布局优化策略,其最优布局随着切削力位置和大小的变化而变化。该策略大致分为两步,一是将框架类工件简化为固支梁与固支薄板的变形问题,根据弹性变形公式对工艺凸台的数量进行选择,经MATLAB仿真得出满足条件的工艺凸台数目;二是建立针对定位支承钉位置的优化模型,使用Abaqus二次开发的方式对每个加工位置的工件总变形以及相关约束条件进行计算并使用非线性规划的方式对该模型进行求解,经多次迭代优化得出支承钉的最优布局。通过仿真结果可知,此优化策略可以得到满足要求的支承钉布局。

双层过道布置问题的混合整数非线性规划模型及两阶段改进模拟退火算法

结合实际布局活动中,设施在多层空间布置的实际情况,提出了双层过道布置问题,并构建了该问题的混合整数非线性规划(MINLP)模型。针对问题特征,提出了一种改进模拟退火算法,通过采用两阶段改进策略,对退火过程及抽样过程进行改进。该算法以自适应搜索策略替代马氏链搜索长度,并引入记忆功能、回火操作以提高求解质量,通过设置双阈值来提高求解效率。应用所提算法对24个基准算例进行测试,并将其与原模拟退火算法和GUROBI精确方法作对比,验证了所提算法的有效性。

五体船波浪载荷特性及侧体布局影响规律分析

基于三维势流理论,计算了五体船主船体横剖面和前后侧体连接桥上的纵剖面在规则波中的垂向剪力、垂向弯矩和扭矩波浪载荷响应RAO,分析了波浪载荷RAO最大值沿船体分布规律以及浪向对载荷的影响规律,得到了载荷较大剖面位置.在非规则波中,通过比较不同侧体布局的五体船波浪载荷有义幅值的大小,得到了后侧体纵向位置、前后侧体横向位置以及前侧体垂向位置变化对五体船波浪载荷的影响规律和侧体最优布局方案,并与三体船波浪载荷计算结果做比较.结果表明:后侧体布置于距船尾1/4船长区域附近较优,侧体横向位置和前侧体垂向位置变化主要影响连接桥内波浪载荷,前侧体的存在能有效减小后侧体连接桥的波浪载荷.

装配式斜支撑节点钢框架消能减震设计

新型工业化装配式斜支撑节点钢框架由桁架梁、立柱、斜撑等构件组成,斜撑改变了结构的传力途径,使得结构刚度提高,但延性降低。为提高地震作用下结构延性,采用粘滞阻尼器对结构进行消能减震设计,运用SAP2000软件对非减震结构和减震结构进行罕遇地震下的非线性时程分析,对比分析不同阻尼器布置方案的减震效果,对结构整体抗震性能进行评价。分析结果表明:在罕遇地震作用下,粘滞阻尼器表现出良好的耗能性能,减震结构拥有更大的弹塑性变形和强度储备。在结构中从底层开始连续布置1/2楼层阻尼器即可达到所有楼层均布置阻尼器时的减震效果。

考虑设施方向的双目标过道布置问题建模与优化

针对现有过道布置问题研究忽略布局面积对成本的影响以及未考虑矩形设施布置方向的不足,以最小化总物料搬运成本和布局面积为目标,提出考虑设施方向的双目标过道布置问题,并建立混合整数非线性规划模型。由于该问题具有NP-hard属性,提出一种基于Pareto占优的多目标改进分散搜索算法,该算法采用双层编码方式构造可行解,并据此设计双层交叉和变异算子;为有效处理多目标结果,引入Pareto占优思想和拥挤距离机制,将自适应模拟退火双向改进搜索结构嵌入分散搜索算法,通过设置双阈值实现算法对参考集的自适应改进并减少不必要的迭代过程。通过对比所提算法与LINGO数学规划软件对40个算例的运算结果,验证了所提算法的有效性。最后采用所提算法求解双目标过道布置问题,并将所得结果与相关文献对比,证明了所提算法的优越性。

油田注水管网布局优化混合整数非线性规划模型

在油田注水开发中,注水管网的合理布局不仅可以有效减少系统投资,而且是保证注水管网经济、高效运行的关键环节。对此类问题的研究大多采用一般的分级优化方法,最终计算结果受初始方案影响较大,且大多将管网基础建设投资简化为管网总长度的函数,具有一定局限性。为研究注水管网的合理布局,针对注水井区域划分及配水间的站址优化问题建立了混合整数非线性规划模型,采用模拟退火遗传算法进行两阶段求解得到最优的配水间位置;采用Dijkstra算法以加权距离最小为目标确定注水管网的拓扑结构,最后将模型应用于大庆油田某区块进行油田注水管网布局优化。结果表明:与一般的分级优化方法相比,该方法的计算结果更具有经济性,可得到科学可行的注水管网布局方案。

输油管的优化布置模型研究

建立非线性规划模型,借助Excel及lingo11.0软件,对2010"高教社杯"全国大学生数学建模竞赛C题作出解答,为油田设计院确定管线建设费用最省的方法,即当所赋三家公司估算费用的权值为0.9,0.05,0.05时,通过共用管道所得铺设费用最少,为249.9475万元。具体铺设方案为:铁路线上车站的位置坐标为O(6.740633,0),共用管道与无共用管道的分界点的位置坐标为G(6.740633,0.1339548),输送到B厂的管道与城区交界点的位置坐标为E(15,7.268642)。