摘要：为提高载人潜水器的设计效率和综合性能,确定了一型载人潜水器的设计参数,分析了学科与学科、学科与系统之间的关系,完成了基于多学科设计优化思想的载人潜水器学科分解,建立了载人潜水器结构设计矩阵。利用响应面模型建立了艇型与推进、结构等学科的学科分析模型,利用公式建立了其他学科及系统层分析模型。以艇重为目标函数,分别建立了基于响应面并行子空间设计和基于并行子空间优化的载人潜水器优化框架,可实现优化过程中的近似模型更新,以提高求解效率及精度。利用上述2个框架进行了优化求解,结果表明:相比初始方案,并行子空间设计并行子空间设计减重为7.822%、并行子空间优化减重为7.311%,但并行子空间设计在计算精度、求解效率和最优解获取的概率等方面更具有优势。

摘要：为提高载人潜水器多开孔耐压柱壳结构性能,利用Abaqus软件对初始方案进行分析,设计多开孔耐压柱壳参数化分析流程,采用最优拉丁超立方方法在设计空间进行样本的选择及分析,对设计变量对于响应的影响程度进行分析,建立具有较高拟合精度的四阶响应面多开孔耐压柱壳近似模型.以耐压柱壳质量和极限强度为目标函数,基于构建的近似模型建立多开孔耐压柱壳多目标优化模型,利用第二代非支配排序遗传算法进行求解.结果表明,Pareto解集中的解在部分指标上得到优化,但优化的方面和程度不尽相同,为多开孔耐压柱壳优化方案的选择提供了依据.

摘要：为提高柱状耐压结构设计效率与性能,确定了强度及稳定性分析方法,对于初始方案进行了分析。利用Python语言针对Abaqus软件进行了二次开发,利用i Sight软件对于Abaqus进行了集成,设计了耐压结构参数化分析流程,可实现柱状耐压结构的自动建模与分析。利用最优拉丁超立方方法进行了样本点的选取,对于设计变量进行了灵敏度分析,拟合精度对比表明响应面模型的精度最高,得到了基于四阶响应面的柱状耐压结构近似模型。建立了柱状耐压结构多目标优化模型,利用第二代非支配排序遗传算法进行了求解,结果表明优化方案在重量降低的同时,极限强度得到了大幅度提升,提高了柱状耐压结构性能。

摘要：为提高水下航行器阻力性能及分析效率,文中以一型水下航行器为研究对象,设计了阻力参数化分析流程。采用Java语言对STAR-CCM+软件进行了二次开发,利用iSIGHT软件实现了设计过程的控制参数和计算结果等的读取和处理,实现了水下航行器阻力参数化建模与分析;采用最优拉丁超立方方法生成了样本点,通过参数化分析得到了对应的直航阻力值,以及设计变量对于直航阻力的灵敏度、主效应等的影响,利用响应面模型进行了样本点的拟合,得到了具有较高拟合精度且满足工程需要的直航阻力近似模型;建立了水下航行器直航阻力优化模型,并采用非线性二次规划法进行了优化求解,相比初始方案,优化方案直航阻力降低了10.78%,大幅提高了设计效率。

摘要：为提高耐压柱壳设计效率,设计了耐压柱壳参数化分析流程。研究了有限元分析所涉及的材料属性、载荷施加、边界条件设置等内容,确定了采用弧长法分析耐压柱壳稳定性。利用Python语言对于ABAQUS软件进行了二次开发,利用Isight软件实现了ABAQUS的集成,实现了耐压柱壳有限元分析模型的网格自动划分、自动分析计算等。选择样本点进行参数化分析,利用响应面模型对于样本点进行了拟合,得到了具有较高拟合精度、满足工程需要的近似模型,进行了设计变量的灵敏度分析。研究结果表明:参数化分析流程可实现耐压柱壳的自动分析、近似模型及灵敏度分析,可降低耐压柱壳分析难度,均可提高耐压柱壳设计效率。

摘要：意法半导体32位系列微控制器芯片作为高性能、低成本、低功耗的微控制器,在工业生产和自动化控制领域的应用十分广泛。但是随着技术的发展,其通用串行总线的传输速度已经相对较慢。为了使STM32的USB传输速率和性能有更进一步的提升,设计了一种由STM32控制USB通信接口的多通道数据采集系统。首先,该系统采用以STM32的增强型STM32F103为核心的控制电路,实现了10路通道的模拟/数字信号(A/D)数据的采集和转换。然后,利用STM32系统资源对EZ系列通用串行总线(EZ-USB)CY7C68013A的内部从属先进先出(FIFO)缓存器进行读写控制及数据传输处理。最后,数据的处理和显示通过由虚拟仪器(LabVIEW)设计的上位机程序实现。系统测试表明,STM32和EZ-USB组成的系统可以将STM32原有的USB传输速度提升两倍以上,并且采集的数据能在虚拟仪器上位机上实时显示。它可以使STM32更加快速、稳定地采集和处理数据,是一个适用性很强的数据采集系统。