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基于阻尼结构各层形变位移关系,推导了结构振动微分方程。构建了以阻尼比最大化为优化目标,阻尼材料用量为约束,阻尼单元状态为设计变量的拓扑优化数学模型。为寻找结构优化迭代方向,推导了模态阻尼比灵敏度。建立阻尼单元增删准则,利用独立网格滤波技术进行滤波处理,采用双向渐进优化算法对阻尼结构进行了拓扑优化。按常规渐进法优化后,1阶、3阶阻尼比增幅分别为54.51%、36.21%,而按双向渐进优化所得相应阶次的模态阻尼比增幅则分别达76.69%、58.36%,且可有效改善阻尼结构优化后的棋盘格现象。为验证双向渐进优化算法拓扑优化结果,对阻尼结构进行谐响应分析与仿真,结果表明:采用双向渐进法优化时,结构特定阶次响应幅值更低,减振效果更佳。 相似文献
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为了对农用挖掘机进行轻量化改进以降低生产成本,以市场现有的JKW-20山地农用挖掘机挖掘装置为研究对象,对农用挖掘机挖掘装置动臂结构进行参数化建模,运用ANSYS软件对其进行拓扑优化。基于拓扑优化的新结构,设计动臂新结构变量,以动臂结构应力和质量为优化目标,寻求动臂结构尺寸最优解。通过求解结果可知：运用响应面优化法能够使得动臂结构在保持安全可靠的前提下,其质量减轻19.36%,应力降低4.35%。 相似文献
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针对承载式车身地板结构的特点,在某款车型车身地板总成自重得到控制的情况下,利用OptiStruct模块对其多工况刚度、各阶频率进行了多目标拓扑优化。实例论证了应用有限元法进行机械承载结构多目标综合拓扑优化设计是一种有效的优化方法,可为机械结构及零部件结构设计提供重要的概念参考。 相似文献
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为了进一步提高装载机性能,降低生产成本,对装载机动臂框架用Pro/ENGINEER软件建立动臂几何模型,并用ANSYS有限元分析软件对装载机动臂在极限载荷工况下应力和变形分布进行了分析。结果表明,动臂框架结构中存在应力较大的危险点,传统经验设计存在一定的不合理性,满足不了实际工作需要,应对其采取相应改进措施。 相似文献
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基于实测载荷的蔬菜田间动力机械车架结构优化 总被引：2，自引：0，他引：2
蔬菜田间动力机械作为一种新型机器,可以实现不同的收获前机械化作业,车架在田间作业时受到各种载荷作用,会伴随有动载荷影响,有必要对车架进行强度研究与优化设计。研究了其车架基于田间实测应变数据的多目标拓扑优化设计方法。利用HyperWorks软件对该车架进行有限元分析,得到了静应力分析条件下的应力分布,并确定车架的疲劳损伤热点;在数据分析基础上,粘贴应变片,组建动态应变测试系统,采集蔬菜田间动力机械典型作业工况下的载荷时间历程;对实测的应变时间历程数据进行预处理,分析车架在相应工况下的受力情况;利用nCode软件编制载荷谱,进行车架的疲劳分析与寿命预测,以此为基础提出了拓扑优化,构建了综合多种工况、以车架应变能和动态低阶固有频率为响应的多目标拓扑优化数学模型,进行轻量化设计。试验结果表明,车架的交叉焊缝处的疲劳寿命为7.5×104h,为15个测点中最短疲劳寿命,满足使用寿命要求,车架整体结构强度设计过剩。优化后的车架质量减小443.55kg,减轻了53.47%。 相似文献
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以某款车身为研究对象,对已有焊点布置进行拓扑优化,在保证车身综合性能条件下进一步减少焊点数量。首先建立弯曲工况、扭转工况和模态工况,分析其刚度、强度以及模态,然后利用拓扑优化对焊点进行优化布置。焊点拓扑优化以车身焊点体积最小为优化目标,以保证原有弯曲、扭转以及模态工况下的性能为约束条件,设计变量为焊点单元密度。最后,通过仿真对比验证基于拓扑优化车身焊点的优越性。结果表明,车身焊点数量由3841降到3786,减少了55个焊点,基于拓扑优化后的车身综合性能基本保持不变,有效降低了成本。 相似文献
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基于虚拟样机技术的装载机工作装置优化设计 总被引：1，自引：0，他引：1
基于机械系统动力学软件ADAMS环境,创建了装载机工作装置的虚拟样机优化模型。采用先进的OPTDES非线性二次规划计算方法,以装载机工作装置动臂油缸的举升力为目标函数进行了优化设计。提出了一种装载机工作装置优化设计的新方法。通过优化分析使得该工作装置在满足约束的条件下,得到工作装置最优的结构尺寸,且装载机动臂举升油缸的举升力得到最优的结果。 相似文献
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由于遗传算法（GAs）的随机性,其直接应用于拓扑优化问题时会产生棋盘格现象。因此,研究小组提出了一种新的拓扑优化方法,它在传统的双向进化结构优化算法（BESO）的基础上融合了非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）,并利用NSGA-Ⅱ算法的全局进化机制,改善BESO算法的全局最优可搜索性。优化目标为结构刚度最大化,数值算例验证了算法的有效性与稳定性。在相同约束条件下与传统BESO算法比较,发现研究小组提出的方法可以提高结构刚度,证明了其优越性,并且其适用于复杂的工况条件,对工程结构的优化具有指导意义。 相似文献
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苏晓旭 《农业装备与车辆工程》2022,(4):149-151
起落架是飞机在起降过程中重要参与部件,也是飞机主要承重受力部分,对飞机起落架扭力臂的轻量化设计具有重要的研究意义。以飞机起落架的扭力臂为研究对象,利用仿真软件ABAQUS对其建模,导入优化设计模块,使用该软件自带的条件算法对飞机起落架扭力臂进行拓扑结构优化。拓扑优化后,与其初始设计模型相比,在承受的载荷基本不变情况下,应力减少了4%,体积减少了50%,满足扭力臂轻量化设计需求。 相似文献
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应用NX MasterFEM对某装载机工作装置进行建立CAD模型装配和有限元模型装配，使用NX NASTRAN有限元分析软件对装载机工作装置进行应力分析，确定工作装置中的各部件在正常工况下是否能够承受相应载荷，是否满足工作要求。 相似文献
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针对淮安四站采用站内多机组叶片全调节日优化运行数学模型,以日耗电费用最少为目标函数,应用试验选优方法进行计算分析,研究同一时段内水泵各机组在叶片安放角相同时的优化运行效益。结果表明,考虑峰谷电价、不同负荷工作时,淮安四站站内多机组叶片全调节优化运行与定角恒速运行相比,单位费用及机组累计开机时长降低,且负荷越小,节省幅度越显著;泵站运行时基本上是高电价对应于小叶片角、少开机台数,反之亦然;此外,提出了一套不同日均扬程及提水负荷下泵站叶片全调节优化运行预案,该成果可为日均扬程变幅较小的大型泵站站内多机组叶片全调节优化运行提供参考,同时也为淮安站-淮阴站站间优化运行提供研究基础。 相似文献
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装载机工作装置结构有限元分析 总被引：3，自引：0，他引：3
装载机工作装置设计水平的高低直接影响其作业性能的好坏,进而影响整机工作效率。本文基于有限元分析理论,研究了工作装置的静力分析问题,建立了有限元模型,对6种典型载荷工况进行了分析,为工作装置的设计提供了依据。采用自由度耦合模拟销轴的铰接为类似结构边界条件的处理提供了一种实用方案。 相似文献
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为快速准确地获得覆盖件的冲压方向,在研究了影响冲压方向的主要因素之后,提出了以UG NX作为平台的冲压方向优化算法.建立以初始接触面积、极限拉延深度为冲压方向影响因素的目标函数,以无负角为约束条件求出冲压方向的可行域.通过线性加权和法将多目标函数转化为单目标函数,利用优化算法对可行域内的冲压方向进行优化,求出覆盖件的冲压方向,并以此算法编写了程序代码,最后通过Dynaform进行了实例验证,证明了算法的有效性. 相似文献
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在棉花收获期间,籽棉装载机作为转运和装载工具,发挥着十分重要的作用。在其工作过程中,籽棉装载机举升机构处于疲劳强度大的状态。针对上述问题,利用ADAMS进行动力学分析,并且运用参数化建模方法对籽棉装载机举升机构进行优化。仿真结果验证了初始设计的可行性,确立了在物理样机设计中的关键设计参数,为进一步的优化设计和轻量设计提供了依据。 相似文献
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为提高透平式能量回收一体机的水力性能,采用RBF神经网络、NSGA-Ⅱ遗传算法和数值模拟集成的设计方法,对高压泵进行多工况优化设计.以高压泵三工况点的加权平均效率为优化目标,设计工况点下的扬程为约束条件,结合Plackett-Burman筛选试验,将进口安放角、出口安放角、叶片出口宽度及叶片包角作为优化变量,采用最优拉丁超立方设计试验空间,基于Isight多学科优化平台,通过编写批处理命令集成CFturbo,ICEM,CFX等,搭建智能水力优化平台,实现高压泵的CFD自动预报.基于数值模拟结果,利用RBF神经网络建立目标函数与几何参数之间的非线性关系,并运用NSGA-Ⅱ算法对该模型寻优.研究结果表明:RBF神经网络模型能够准确预测高压泵效率以及扬程与设计变量之间的关系;优化后高压泵与初始方案相比,3个工况点加权平均效率提高了3.38%,在0.8Qd,1.0Qd和1.2Qd工况下效率分别提高了2.21%,3.59%和4.23%;优化后叶轮在设计工况点附近轴功率略有减小;对比优化前后叶轮的流场分布,优化后的叶轮进口低速区减小,内部速度梯度分布更加均匀,流场得到明显改善,能量耗散减小.研究结果可为高压泵多工况水力优化设计提供一定理论依据. 相似文献
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基础变形模量对坝体的安全运行和受力有着十分重要的意义，特别是高拱坝，需要良好的基础变形模量，但是在一定的荷载运行工况下，并不是意味着基础变形模量越高坝体应力、稳定、变形状况就越好。基于上述观点，利用多目标非线性规划方法对锦屏拱坝最优基础变形模量进行了研究，给出了拱坝在最优基础变形模量条件下坝体应力、稳定、变形及基础处理费用等特征值。研究表明：经过基础变形模量的优化，能有效改善坝体应力、位移、稳定等多项指标。 相似文献