考虑级配影响的粗粒土−格栅最优网格尺寸试验研究

土工格栅作为土石坝常用的加筋材料,根据颗粒级配采用适合的格栅网格尺寸可显著提高土石坝抗震性能,探究级配影响下最优网格尺寸变化规律具有工程意义。基于连续级配的级配方程,通过改变最大粒径d_(max)和级配面积S,设计15组级配土料,采用4组不同网格尺寸L_(a)对各个土料加筋,做成60组加筋试样。利用大型直剪仪对各个试样进行循环剪切试验,从而定量研究级配与能使加筋粗粒土抗震性能达到最优的土工格栅网格尺寸之间的关系。试验发现,当d_(max)及L_(a)一定时,级配面积存在一个最优值使抗震性能达到最佳,将此定义为最优级配面积S_(opt);当网格尺寸一定时,S_(opt)随d_(max)增大而增大,两者之间呈明显的对数关系;当d_(max)一定时,S_(opt)随L_(a)增大而减小,两者之间也呈明显的对数关系。建立定量描述d_(max)和L_(a)对最优级配面积S_(opt)的耦合影响的计算模型,并结合工程实际,提出基于室内试验结果预测现场粗粒土原级配对应最优网格尺寸的经验公式。

大型星载展开天线动力优化设计

对周边桁架式星载展开天线的动力优化问题进行了研究。分析了天线的结构特点,对结构预应力设计变量进行了选择和归并。讨论了以天线结构质量为目标函数,以周边桁架各单元的截面积和反射索网中各拉索单元预应力为设计变量,在优化中同时考虑天线结构的反射面精度要求、天线的动力性能和静力性能要求的展开天线动力优化设计问题,建立了天线结构的动力优化数学模型。最后,将该模型应用于某17m口径的天线结构,并利用改进后的遗传算法对其进行了优化计算,取得了比较满意的结果。

智利竹鱼拖网最适网囊网目尺寸探讨

根据拖网网囊网目尺寸与鱼体生物学存在关系 ,对智利竹鱼的优势叉长组成、形体特征、初次性腺成熟时的叉长等进行了分析。通过现场测试得出 2 0 0 0年智利竹鱼的优势叉长为 2 5 0～ 30 0mm ;体高、体宽和体周与叉长存在线性关系 ,分别为 2a =0 .185 8L - 3 .5 2 19,2b =0 .1339L - 4.2 99,c =0 .480 3L - 3 .4794。并对智利竹鱼拖网网囊网目尺寸进行了分析与计算 ,认为智利竹鱼拖网网囊的最适网目内径为 115～ 12 0mm。

南沙群岛西南部陆架17种鱼类最佳开捕规格和多鱼种拖网最佳网目尺寸

以Beverton Holt模型的单位补充量渔获量方程估算南沙群岛西南部陆架海域17种渔获种类的最佳开捕年龄,再用vonBertalanffy生长方程估算最佳开捕规格;初步研究该海域多鱼种底拖网作业的产量最佳网目尺寸和产值最佳网目尺寸均为65mm。建议实行最佳开捕体长和最佳网目尺寸的限制措施对该海域的渔业资源进行保护利用,从而实现该海域渔业资源的可持续利用。

基于网格变形的叶片多目标气动优化设计

压气机叶片的传统优化设计存在设计变量多和优化周期长等不足.为此,文中利用非均匀有理B样条基函数建立了转子流场网格自由变形参数化方法,并结合改进的拉丁超立方试验设计、Kriging响应面模型及NSGA-Ⅱ多目标遗传算法构建了转子叶片的气动优化设计体系.计算结果表明:在98%的堵塞质量流量工况下,优化后的叶片总压比提高了0.33%,等熵效率提高了0.83%;优化后压气机转子形状为前倾型叶片,提升了转子性能,降低了激波损失;与传统优化设计方法相比,文中优化体系的设计变量明显减少,缩短了优化设计周期.

端锚锚杆锚固质量检测最佳激发波的数值模拟

研究在检测端锚锚杆锚固质量时的最佳激发波.针对一种特定型号的端锚锚杆进行数值模拟,确定了数值模拟中不同频率激发波下有限元模型网格的最佳尺寸,得到了针对该型号锚固锚杆质量检测的最佳激发波,在锚杆顶端可以看到清晰的上界面和底端反射波.利用此最佳激发波对脱锚锚杆进行模拟,可以清楚地看到脱锚段的反射波.因此,在工程上可以直接使用此最佳激发波对锚固锚杆进行锚固质量检测.

谐波传动齿啮式输出啮合参数的优化设计

根据谐波传动齿啮式输出刚柔轮齿的啮合特点 ,建立了一种同时考虑啮合侧隙和啮合效率的齿啮式输出啮合参数优化设计的数学模型。该模型有 7个变量、2个目标函数、3个等式约束条件和 7个不等式约束条件 ,优化方法采用罚函数法。文中对优化实例的结果进行了分析 ,得出了通过适当提高径向变位系数和轮齿齿高可改善轮齿啮合性能的结论。

基于伴随方法的叶片三维气动外形优化设计

在计算流体动力学的基础上,通过引入离散黏性伴随方法和基于径向基函数的网格变形技术,构建一种高效的叶片气动优化设计系统。利用此优化设计系统对跨音速转子Rotor37的叶片进行优化设计。研究结果表明:在近最大等熵效率工况点下,优化后叶片流道激波强度和流动损失有效降低,转子的总压比提高0.352%,等熵效率提高0.339%,质量流量提高0.362%。与传统的叶片优化设计方法相比,此优化方法能够显示分析叶片外形与目标函数之间的关系,并有效地降低优化设计时间。

丝网回热器中换热性能的优化

建立了低温制冷机回热器的非各向同性多孔介质模型，基于可用比热容、轴向导热率、回热效率和综合性能参数等性能指标，以不同目数及丝径、不同物性材料的金属丝网回热器为对象，对回热器的换热性能进行了数值优化研究。结果表明：回热器填料的比热容和密度越大，可用比热容越大，则制冷量越大；可用比热容相同时，热渗透深度大的制冷量反而小；可用比热容随着径向导热率的增加而增大，但制冷量却随之减小；轴径向导热比取0.1时，制冷机的制冷量比回热器按各向同性处理时要高0.5～2.0W，可见通常模型中不考虑非各向同性因素计算获得的制冷量会偏低；选择导热率相对低的填充材料或通过改变丝网填充方式来降低回热器轴径向导热比，可减小轴向漏热量；通过控制不同目数丝网的填充比例（体积分数），如热端75％200目和冷端25％250目，且冷端采用导热率较低的不锈钢丝网的多段式回热器，可提高回热效率和综合性能参数，从而获得更佳的换热效果。

全内反射透镜注射压缩成型过程仿真及工艺优化

随着太阳能发电技术的深入发展,人们对具有特殊光学性能的复杂结构元件的加工精度及效率的要求也在不断提升。依据全内反射透镜的结构特点以及Moldflow软件对有限元模型的要求,制定了一种复杂结构光学元件中性面网格的建立方法。应用Taguchi实验设计法,以翘曲变形为工艺参数的优化指标,将成型过程中的注射时间、模具温度、熔体温度、压缩距离、等待时间、压缩时间、压缩力、压缩速度8个工艺参数作为影响因素,设计了L27试验矩阵对全内反射透镜的注射压缩成型过程进行了仿真分析。计算仿真结果的信噪比,获得了最佳工艺参数组合,并完成各工艺参数对透镜成型质量的影响规律分析,从而对成型工艺实验具有指导意义。

多齿差摆线齿轮泵基本参数的优化设计

多齿差摆线齿轮泵基本参数的选择要满足各种限制条件。本文以单位体积排量最大作为目标函数,以啮合角、 重合度及齿廓不产生重迭干涉等为约束条件,建立了多齿差摆线齿轮泵的优化设计数学模型,并对两种常用齿数组的多齿 差摆线齿轮泵基本参数进行了优化设计。所得结果可以和不同的齿数与中心距进行组合应用,得到不同流量的产品系列。

网格编码优化的数据结构

有限元网格编码的好坏严重影响有限元法求解的效率和精度以及占用的机器内存 ,为此必须进行网格编码优化。本文基本AD算法编制了网格编码优化程序 ,重点讨论了其中的数据结构问题。做了许多数值例子验证了本程序的有效性及正确性。

基于移动网格技术的发动机内气体流动分析

建立了四冲程发动机的计算流体(CFD)模型,进行了四个冲程及进排气阶段气流流动的仿真模拟及分析,给出了发动机气缸内流场的优化方案,为CFD在发动机上的应用提供了借鉴.

周边桁架式索网天线型面的快速调整方法

提出了一种周边桁架式索网天线型面的快速调整方法。以最大误差节点及结构基频为判定条件,首先给出最佳待调整索段的确定方法,在此基础上,以最佳待调整索段的调整量为设计变量,型面误差为目标函数,索网应力为约束条件,建立了索网天线型面优化调整的数学模型。数值算例结果表明,所提出方法具有很好的收敛速度,调整工作量较小。

小水电站厂房内气流组织的三维数值分析

讨论了此类复杂三维模型的网格生成方法以及边界条件的选取与假设,并计算分析比较了几种送风方案下的换热效率,得到了安装成本较低、换热效率较高的气流组织方案,从而为复杂空间内对流换热的气流优化组织提供了一定的参考依据。

自适应遗传算法用于BF型柔性传动的优化设计

改进基本遗传算法,开发了基于自适应遗传算法的优化程序,并用于BF型柔性传动结构的优化设计,优化结果显著,具有较高的实用价值。

基于EEP超收敛解的自适应有限元法特性分析

基于EEP(单元能量投影)超收敛计算的自适应有限元法,已对一系列问题取得成功,但其自适应特性尚缺乏相关研究。该文以二阶常微分方程为模型问题,同时考察基于EEP和SPR(超收敛分片恢复)超收敛解的自适应分析方法,与有限元最优网格进行了比较分析,进而提出反映自适应有限元收敛特性的估计式,并给出了自适应收敛率β的定义。该文给出的数值试验表明:采用m次单元,对于解答光滑的问题,SPR法与EEP法均可有效用于自适应求解,其位移可按最大模获得m+1的自适应收敛率;对于奇异因子为α(<1)的奇异问题,SPR法失效,而基于EEP法的自适应求解,其位移按最大模可获得m+α的自适应收敛率,远高于α的常规有限元收敛率。

无油螺杆压缩机装配间隙的优化设计

基于无油螺杆压缩机的结构形式,利用有限元分析方法,建立三维模型,对转子的热、力变形进行分析。采用流固耦合的分析方法,优化螺杆转子的温度场分布。分析结果表明,螺杆转子的温度场分布更接近实际,同时压缩机冷态间隙的设置不仅需要考虑转子的热膨胀,还需要考虑气缸体的热力变形。在工程实际中,根据有限元分析的结果,对压缩机各泄漏间隙的冷、热态装配值进行对比,调整实际间隙值,从而实现间隙的优化设计。

深部软岩巷道锚网索耦合支护优化设计研究

利用数值模拟技术,模拟并分析了锚网喷、锚索耦合支护机理,并以鹤壁某矿为工程背景,确定了深部高应力条件下合理的锚网喷+锚索耦合支护结构,并设计优化了支护参数及施工过程工程实践表明该方案可充分发挥围岩的自承能力,有效控制巷道变形,支护效果明显。

极近距离下位煤层巷道合理布置与支护设计

依据平煤四矿己组极近距离煤层条件,综合采用数值模拟等方法,对下位煤层巷道合理位置与支护方式进行了系统研究。结果表明,不同层间距条件下巷道围岩变形随内错距离增加而减小,综合考虑回收率等因素确定巷道合理内错距离为30m,同时依据"分区支护,分源控制"和"及时主动支护,支护结构强化"围岩控制对策,提出了以煤层层间距为指标的"锚带网索棚"分区支护方案,并通过工业性试验验证了方案的有效性。