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防波板连杆机构启闭过程动态优化设计

液压与气动 2024年第1期48卷 165-171页

作者：王闻航储景瑞卢超陈伟杨钢华中科技大学机械科学与工程学院FESTO气动中心湖北武汉430074 中国舰船研究设计中心湖北武汉430064

随着潜航器功能的复杂化,其内部可用空间高度紧张,可携带的能源受到极大的限制。为减少潜航器防波板启闭机构能源消耗及空间尺寸,针对防波板启闭机构开展了受力状态分析,基于Fluent仿真分析了防波板开启过程中所受的水动力,得到防波板... 详细信息

随着潜航器功能的复杂化,其内部可用空间高度紧张,可携带的能源受到极大的限制。为减少潜航器防波板启闭机构能源消耗及空间尺寸,针对防波板启闭机构开展了受力状态分析,基于Fluent仿真分析了防波板开启过程中所受的水动力,得到防波板水动力-开度函数,由此搭建了防波板启闭机构ADAMS动力学模型,基于控制变量法分析了不同结构参数条件下,防波板启闭全过程所需驱动力矩的变化规律,得出了使得防波板启闭全过程驱动力矩较小的结构参数。结果表明:采用优化结构参数后,其最大驱动力矩减小为8.812 kN·m,较现有结构最大驱动力矩(17.934 kN·m)减少了50.86%,优化效果较为显著。工作综合考虑了防波板启闭全过程中的动态受力情况,并优化得出了防波板启闭全过程驱动力矩均较小的结构参数,该方法对同类结构的全过程动态设计有借鉴意义。

关键词：防波板机构 Fluent ADAMS 动态优化设计

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风力发电机齿轮传动系统的动态优化设计

重庆大学学报（自然科学版） 2010年第3期33卷 30-35页

作者：张庆伟张博王建宏秦大同重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

同时考虑时变啮合刚度、啮合误差以及风速变化引起的外载荷波动,建立了1.5MW风力发电机齿轮传动系统的集中参数模型,并利用谐波平衡法,得到时变振动微分方程的解析解。在此基础上,建立了以各构件的振动加速度和系统体积/质量为目标函数... 详细信息

同时考虑时变啮合刚度、啮合误差以及风速变化引起的外载荷波动,建立了1.5MW风力发电机齿轮传动系统的集中参数模型,并利用谐波平衡法,得到时变振动微分方程的解析解。在此基础上,建立了以各构件的振动加速度和系统体积/质量为目标函数的多目标动态优化模型,利用混合离散变量组合型法对其进行求解。计算结果表明,提出的系统建模和优化设计方法,可有效降低风电齿轮箱的振动水平和质量,为低噪声、低成本的风电齿轮箱的设计提供参考。

关键词：风力发电机齿轮传动系统谐波平衡法离散变量动态优化设计

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高速列车牵引变压器悬挂参数动态优化设计

交通运输工程学报 2018年第5期18卷 100-110页

作者：贺小龙张立民张富兵罗天洪重庆文理学院机电工程学院重庆402160 西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031

为了优化牵引变压器悬挂参数,建立了车辆设备21自由度刚柔耦合系统模型,并基于新型快速显式数值积分法求解了车辆和牵引变压器的振动响应;计算了车辆系统在不同速度等级下的舒适度指标和设备振动烈度,确定了变压器最优悬挂频率;建立了... 详细信息

为了优化牵引变压器悬挂参数,建立了车辆设备21自由度刚柔耦合系统模型,并基于新型快速显式数值积分法求解了车辆和牵引变压器的振动响应;计算了车辆系统在不同速度等级下的舒适度指标和设备振动烈度,确定了变压器最优悬挂频率;建立了变压器数学模型与车辆设备刚柔耦合模型,结合最优悬挂频率、振动烈度、舒适度指标、隔振器动态作用力以及变压器悬挂模态与车辆地板局部模态匹配指标对隔振器参数在动态条件下进行多目标优化,计算了牵引变压器隔振器最优参数。研究结果表明:当牵引变压器悬挂频率比为0.82～0.98时,车辆舒适度低于2,设备振动烈度低于4.5mm·s-1,满足相关规范要求;经过优化最终确定第1组隔振器垂向刚度、三组隔振器刚度比、每组隔振器三向刚度比分别为2 142N·mm-1、1∶1.3∶2.5、1.7∶0.5∶1,与变压器原始悬挂方案相比优化后变压器振动烈度最大降低42%(在速度高于200km·h-1条件下),车辆一位端、中部、二位端舒适度指标平均提升3.53%、3.45%、2.01%,第1、4隔振器垂向作用力平均降低13.3%,第2、5隔振器垂向作用力平均降低3.8%,第3、6隔振器垂向作用力平均降低20.9%。可见,优化后车辆舒适度、设备振动烈度和隔振器垂向动态作用力均有较好改善。

关键词：车辆工程高速列车动态优化设计悬挂参数舒适度指标振动烈度牵引变压器

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宽频带电磁式角振动台运动部件动态优化设计

农业机械学报 2015年第10期46卷 376-382,390页

作者：唐波何闻中国计量学院工业与商贸计量技术研究所杭州310018 浙江大学浙江省先进制造技术重点研究实验室杭州310027

为满足角振动台输出高角加速度和宽工作频带的要求,提出并优化设计了一种具有圆盘式动圈结构的电磁式角振动台运动部件。首先,介绍了具有圆盘式动圈结构的电磁式角振动台工作原理,并对运动部件的动力学模型进行理论分析,结果表明降低圆... 详细信息

为满足角振动台输出高角加速度和宽工作频带的要求,提出并优化设计了一种具有圆盘式动圈结构的电磁式角振动台运动部件。首先,介绍了具有圆盘式动圈结构的电磁式角振动台工作原理,并对运动部件的动力学模型进行理论分析,结果表明降低圆盘式动圈及工作台面的转动惯量,增强连接轴的刚度,即提高运动部件的第1阶固有扭振频率,可有效提高角振动台角加速度输出能力及扩展工作频率范围;接着,以动圈导线通过单位电流时的运动部件输出最大角加速度为目标,采用粒子群优化算法优化设计了动圈参数,以最小转动惯量和最高第1阶固有扭振频率为目标,采用有限元法优化设计了动圈的拓扑结构以及工作台面和连接轴的材料组合;最后,将优化后的运动部件应用于宽频带电磁式角振动台样机中,实验结果表明,角振动台输出的最大角位移和角加速度分别为60°和2 000 rad/s2,而角振动台运动部件第1阶固有扭振频率达到1 100 Hz。

关键词：角振动台运动部件动态优化设计粒子群优化算法有限元法

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基于仿真分析的曲轴平衡重动态优化设计

浙江大学学报（工学版） 2007年第11期41卷 1893-1897页

作者：彭禹郝志勇浙江大学机械与能源工程学院浙江杭州310027

针对现有多缸内燃机曲轴平衡重设计存在的优化目标不明确、动力学模型简单等问题,以四缸内燃机曲柄连杆机构的虚拟样机为设计平台,对曲轴平衡重进行了动力学仿真分析及优化设计,介绍了包括有限元计算、动力学建模、动态优化设计和结构... 详细信息

针对现有多缸内燃机曲轴平衡重设计存在的优化目标不明确、动力学模型简单等问题,以四缸内燃机曲柄连杆机构的虚拟样机为设计平台,对曲轴平衡重进行了动力学仿真分析及优化设计,介绍了包括有限元计算、动力学建模、动态优化设计和结构优化设计的整个设计流程.仿真结果表明,采用虚拟样机对曲轴平衡重进行动态优化设计,设计过程的效率和精度都有所提高;选择不同的优化目标会产生差异很大的最终优化方案.经过比较各种目标的优化结果,建议将曲轴主轴承载荷工作周期内的平均值作为动态优化设计的优化目标.

关键词：曲轴平衡重动态优化设计仿真虚拟样机

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一种枪械总体动态优化设计的新方法

兵工学报 2005年第2期26卷 150-154页

作者：胡志刚徐诚郭凯南京理工大学机械学院江苏南京210094

针对枪械产品的设计复杂性 ,结合多个学科领域优化的特点 ,提出应用多学科优化设计方法(MDO)来设计和优化武器产品。首先归纳分析了MDO方法 ,给出其在枪械设计过程中的应用框架 ,在此基础上开发了应用平台。最后给出了一个机枪的四个子... 详细信息

针对枪械产品的设计复杂性 ,结合多个学科领域优化的特点 ,提出应用多学科优化设计方法(MDO)来设计和优化武器产品。首先归纳分析了MDO方法 ,给出其在枪械设计过程中的应用框架 ,在此基础上开发了应用平台。最后给出了一个机枪的四个子系统两级优化模型的算例。

关键词： MDO 多学科优化总体优化设计动态优化设计武器应用框架应用平台算例设计方法归纳分析

丹巴县城后山滑坡锚固动态优化设计和信息化施工

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岩石力学与工程学报 2007年第S2期26卷 4139-4146页

作者：范宣梅许强黄润秋汪家林唐然成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家专业实验室四川成都610059 四川省地质工程勘察院四川成都610072

四川省丹巴县城后山滑坡总体积约2.2×106m3。滑坡从2004年10月开始出现明显的变形迹象。2005年2月初,坡体变形加剧,最大变形速率达5cm/d,滑坡呈现出整体下滑的态势。滑坡一旦失稳,将摧毁大半个丹巴县城。相关部门迅速组织实施了以锚固... 详细信息

四川省丹巴县城后山滑坡总体积约2.2×106m3。滑坡从2004年10月开始出现明显的变形迹象。2005年2月初,坡体变形加剧,最大变形速率达5cm/d,滑坡呈现出整体下滑的态势。滑坡一旦失稳,将摧毁大半个丹巴县城。相关部门迅速组织实施了以锚固工程为主的滑坡应急治理和综合治理工程。针对该滑坡,介绍其应急治理和综合治理工程,着重研究如何通过各种监测资料,深入分析滑坡的形成机制和稳定性,并以此为主要依据指导锚固工程设计和施工。研究结果表明,利用地表位移、深部位移和锚索张拉应力等监测资料,不仅可以对锚固工程的效果进行分析评价,而且可以根据各阶段监测资料及时调整设计和施工方案,真正做到动态优化设计和信息化施工,充分说明监测在滑坡治理工程中所起的重要作用。

关键词：边坡工程动态优化设计信息化施工地表位移监测深部位移监测