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扁平钢箱梁风屏障防风效果的数值模拟研究

振动与冲击 2022年第6期41卷 298-306页

作者：胡博向活跃李永乐西南交通大学土木工程学院成都610031 西南交通大学风工程四川省重点实验室成都610031

为研究扁平钢箱梁风屏障的防风效果,在验证数值模型准确性的基础上,针对扁平钢箱梁上分离障条直线型风屏障,研究了风屏障对桥面风场分布的影响,采用神经网络模型建立了风屏障风速折系数的代理模型,考查了风屏障高度与透风率的影响,给出... 详细信息

为研究扁平钢箱梁风屏障的防风效果,在验证数值模型准确性的基础上,针对扁平钢箱梁上分离障条直线型风屏障,研究了风屏障对桥面风场分布的影响,采用神经网络模型建立了风屏障风速折系数的代理模型,考查了风屏障高度与透风率的影响,给出了风速折减系数随风屏障高度和透风率变化的等值线曲线。结果表明:当风屏障高度增加到一定程度后,再增加高度对风屏障防风效果的提高有限;风速折减系数随风屏障透风率的增加,在迎风侧车道和背风侧车道位置处呈现不同的形态;在风屏障透风率大于20%,高度小于3.5 m的情况下,上游车道的风速折减系数大于下游。风屏障风速折减系数神经网络模型可用于预测和评估风屏障的防风效果,研究结果为风屏障参数的选择提供参考。

关键词：风屏障风速折系数计算流体力学(CFD)模拟神经网络代理模型

某大型固体发动机T800碳纤维壳体封头结构仿真分析和优化设计

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固体火箭技术 2023年第4期46卷 611-620页

作者：喻琳峰任全彬张爱华宋学宇西安航天动力技术研究所西安710025 航天动力技术研究院西安710025

针对15 MPa内压载荷下某碳纤维复合材料壳体结构优化设计问题,采用代理模型辅助优化算法得到最大沿纤维方向的应变最小的后封头补强模型。基于Python对ABAQUS进行二次开发构建精细化的碳纤维壳体后封头模型并进行仿真分析,预测其破坏位... 详细信息

针对15 MPa内压载荷下某碳纤维复合材料壳体结构优化设计问题,采用代理模型辅助优化算法得到最大沿纤维方向的应变最小的后封头补强模型。基于Python对ABAQUS进行二次开发构建精细化的碳纤维壳体后封头模型并进行仿真分析,预测其破坏位置并得到优化目标参数。以碳纤维缠绕层带宽、纵向缠绕层退移距离和补强位置为优化变量,最大沿纤维方向应变为优化目标,利用LHS(拉丁超立方采样)方法建立关于优化变量的参数化组合样本,结合神经网络代理模型和遗传算法对国产T800碳纤维缠绕壳体后封头最大沿纤维方向应变进行寻优求解。结果表明,在纵向缠绕层退移半径为19.98 mm、带宽为25.96 mm、补强层起始半径为579.38 mm时,最大沿纤维方向应变可以达到最小的0.0158,相比未优化设计结构下降了4.2%,为今后的大型国产碳纤维缠绕壳体封头设计提供了设计方法参考。

关键词：碳纤维壳体封头补强仿真分析纤维应变神经网络代理模型遗传算法

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基于神经网络的燃气导流器型面优化研究

弹箭与制导学报 2021年第4期41卷 103-107,112页

作者：陈麒齐姜毅王志浩贾启明北京理工大学宇航学院北京100081

为优化燃气导流器表面热环境,对某型车载单面导流器的热环境影响因素进行数值计算分析,确定了导流器高度、导流器折转半径和导流器背板与发射架距离为重要结构参数,它们与导流器表面温度之间存在复杂非线性关系。基于BP神经网络和RBF径... 详细信息

为优化燃气导流器表面热环境,对某型车载单面导流器的热环境影响因素进行数值计算分析,确定了导流器高度、导流器折转半径和导流器背板与发射架距离为重要结构参数,它们与导流器表面温度之间存在复杂非线性关系。基于BP神经网络和RBF径向基神经网络建立相应代理模型进行对比,选择了决定系数更高、稳定性更好的RBF径向基神经网络代理模型进行导流器型面优化,并对优化结果进行了流场计算分析,结果表明,在满足导流器机动性要求的前提下,优化后的导流器表面最大温度降低了约400 K,热环境得到了明显改善,且导流效果更佳。优化误差在1%之内,验证了优化的有效性和准确性,为今后燃气导流器型面的设计及优化提供了参考。

关键词：燃气导流器神经网络代理模型流场计算

基于神经网络的汽车空调送风格栅角度优化与乘员舱降温性能改进

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汽车工程学报 2024年

作者：冯英祁祺李小华黄晖余显忠江铃汽车股份有限公司产品研发总院

围绕汽车乘员舱降温性能下的吹脸速度指标，针对格栅风口叶片位置参数，搭建了同时考虑主驾侧吹脸流速性能和副驾侧吹脸流速性能的多目标优化自动设计流程。基于CFD 仿真和多学科优化设计平台，采用拉丁超立方采样方法设计样本点，获取... 详细信息

围绕汽车乘员舱降温性能下的吹脸速度指标，针对格栅风口叶片位置参数，搭建了同时考虑主驾侧吹脸流速性能和副驾侧吹脸流速性能的多目标优化自动设计流程。基于CFD 仿真和多学科优化设计平台，采用拉丁超立方采样方法设计样本点，获取DOE矩阵，利用神经网络建立代理模型，进行吹脸流速性能参数预测，使用第三代非支配性排序遗传算法（NSGA-Ⅲ）获得多目标优化问题的帕累托前沿图。优化后的格栅叶片位置最高能使主驾侧呼吸面速度提升109.1%、副驾侧呼吸面速度提升137.5%，然后对优化前后的方案进行温度场瞬态仿真和乘员降温性能试验，验证了其优化结果的可靠性。

关键词：汽车空调降温性能多目标优化神经网络代理模型

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基于管道数字孪生技术的应力场研究

中国科技期刊数据库工业A 2024年第8期 0031-0036页

作者：罗涵睿成志强胡金水刘明西南交通大学力学与航空航天学院四川成都611756 国家管网集团天津天然气管道有限责任公司天津300457

本文基于管道数字孪生技术,开展相关性分析与BP神经网络的管道应力场研究。首先在搭建了典型站场实体管道结构,开展载荷加载-应变监测试验,并建立仿真虚拟模型。根据仿真模拟结果进行相关性分析,以相关性分析结果为指导开展在线实时应... 详细信息

本文基于管道数字孪生技术,开展相关性分析与BP神经网络的管道应力场研究。首先在搭建了典型站场实体管道结构,开展载荷加载-应变监测试验,并建立仿真虚拟模型。根据仿真模拟结果进行相关性分析,以相关性分析结果为指导开展在线实时应变监测,实现物理实体与虚拟模型的数据链接。以应变-载荷加载反向建立BP神经网络模型,结果表明模型能够根据应变监测得到载荷加载值,模型决定系数R2=0.9983,载荷加载结果归一化均方根误差(NRMSE)结果为0.015,能满足工程实际需求。在地质灾害工程应用中,基于管道监测应力得到滑坡荷载,进行整场应力可视化,可视化结果与监测数据加权综合误差为8.92%。方法基于管道数字孪生技术,可以通过实体模型的在线监测,依据虚拟仿真模型,呈现管道应力场结果,为管道的力学安全评估提供一定参考和借鉴。

关键词：数字孪生神经网络代理模型管道实时监测管道应力场相关性分析