摘要：针对某乘用车车内、外消声器中频段(0.5~1.5kHz)降噪能力较差的问题,利用响应面法对消声器在中频段的传递损失进行优化.首先,采用Latin超立方法对插入管长度、穿孔板位置和穿孔率等设计变量进行采样,采用声学有限元法计算各样本点在中频段的传递损失;然后,利用Kriging模型建立中频段传递损失的响应面模型,并验证其计算精度;最后,利用遗传算法对该响应面模型的计算结果进行优化.结果表明,与优化前消声器在中频段的传递损失(27.05dB)相比,优化后消声器在中频段的传递损失(41.38dB)增加了14.33dB,其消声性能得到了明显改善.

摘要：金属点阵材料夹芯板因其轻质、高比强度、高比刚度以及多功能和良好的可设计性等优势在工程防护领域应用潜力巨大。基于动力显式有限元法,仿真研究了金字塔型金属点阵材料夹芯板在爆炸载荷下的动态响应,并进行了针对其抗爆性能的多目标优化;建立了包含实体单元芯体的夹芯板详细有限元模型,并提出了采用梁单元芯体的简化模型;通过与文献实验结果对比验证了模型的有效性和准确性;在此基础上,以面比吸能和背板最大变形量为评价指标,采用单一变量法分析了芯体关键几何参数对夹芯板抗爆性能的影响;以关键几何参数为变量,利用响应面模型和遗传算法对夹芯板进行了抗爆性能多目标优化;并考虑爆炸当量不确定性,完成了夹芯板抗爆性能可靠性优化。结果表明,梁单元芯体简化模型可大幅度提高仿真计算效率,为夹芯板抗爆性能优化提供便利;芯体关键几何参数对金字塔型点阵夹芯板抗爆性能影响很大;多目标优化和可靠性优化能够提高金字塔型点阵夹芯板的综合抗爆性能和可靠性。

摘要：黏土矿物对硫浮选有负面影响。在本研究中,研究了黏土矿物(高岭石-蒙脱石)对黄铜矿浮选的影响,旨在提出能够消除负面影响的解决方案。进行ζ-电位测量和浮选实验,采用中心复合设计方法,选取起泡剂浓度、分散剂浓度、泡沫高度、空气流速和黏土量为变量。在对测试结果的评估中,将这5个重要变量定为因变量。随着黏土量的增加,黄铜矿品位降低,而黄铜矿回收率、黄铁矿回收率和动态泡沫稳定性增加。黄铜矿浮选的负相互作用顺序为蒙脱石>高岭石,说明使用蒙脱石可获得较大的气泡直径。对矿石中的黏土类型(高岭石和蒙脱石)适用的浮选条件进行数学建模,该模型预测了与矿石的黏土比的相关条件随时间的变化,以及浮选获得的品位回收值。

摘要：为分析引射器引射系数的显著影响因素,建立以空气为介质的引射器二维可压缩流动数值模型,基于实验数据完成了引射器模型计算准确性的校核验证.采用D最优实验设计方法设计计算矩阵,基于最小二乘法构建二阶形式的引射系数响应面预测模型,并基于响应面预测模型开展了引射系数显著参数及参数交互作用的仿真分析.研究结果表明:引射系数预测值和计算值的吻合性证明了响应面预测模型的准确性;扩压段长度、混合段长度、混合段直径和喷嘴出口到混合段入口距离的交互、混合段直径和混合段长度的交互、混合段长度和扩压段扩散角的交互是引射器引射系数的关键影响因素,因其对引射系数影响的P值小于0.001;扩压段扩散角、喷嘴出口到混合段距离和扩压段长度的交互、混合段长度和喷嘴出口到混合段距离的交互对引射系数具有重要的影响,是引射系数影响的主要参数;在参数显著交互作用中,影响引射系数的显著因素是变化的,取决于显著交互作用双参数的取值范围.

摘要：针对大型风力机叶片铺层材料单层厚度对叶片模态频率的影响作用,对铺层材料单层厚度间的耦合机制进行研究。采用Box-Behnken法设计实验,建立叶片铺层单层厚度与其第一阶模态频率间的响应面模型,揭示叶片不同铺层材料单层厚度对模态频率的影响规律。以叶片前两阶模态频率为优化目标、以铺层材料单层厚度为设计变量建立优化数学模型,并采用遗传算法与有限元法结合进行全局寻优。以某企业1.5 MW叶片为算例,结果表明,优化后叶片第一阶挥舞、摆振频率均提高了0.07 Hz。

摘要：利用高压水射流对HT250表面涂层进行清洗,采用Matlab软件统计图像像素的手段,研究不同移动速度、清洗压力及靶距条件下对涂层去除率的影响。通过Design Expert软件进行方案设计,拟合试验数据进行回归方程及建立响应面模型。研究结果表明:当移动速度为1 mm/s、清洗压力为15 MPa、靶距为208 mm时涂层清洗效果最优,在80 mm清洗轨迹上的清洗面积可达15.78 cm^2。

摘要：针对气动优化设计问题,基于优化集成软件Model Center结合VB自编程序、CAD、计算流体力学仿真(CFD)软件及多目标遗传算法构建气动协同优化设计、分析平台,进行梯形机翼多目标气动优化、仿真分析研究。论文研究了三维CFD仿真、响应面代理模型(RSM)分别与多目标遗传算法结合的优化方案及其关键技术的解决途径。算例结果表明两种优化方案结果吻合,结合流场分析,表明优化方法的合理,气动优化设计平台有效。

摘要：基于Archard磨损理论,以磨损率计算公式的修正指数(压力指数m和速度指数n)作为研究磨损和摩擦应力的响应参数,利用ANSYS有限元软件,建立制动盘-闸片简化模型;通过Box-Behnken试验设计方法和最小二乘法,拟合出影响Archard磨损模型修正指数的目标函数响应面模型,对轨道列车盘形制动磨损行为进行非线性分析,并约束制动盘接触应力和摩擦应力,制定修正指数优化原则;分析制动初速度和压力对制动盘磨损的影响。结果表明:速度指数n对列车磨损值影响较大,模型优化后的最优修正指数为压力指数m=0.97、速度指数n=0.96,基本满足磨粒磨损试验理论值m=n=1;施加不同的制动压力和制动初速度时,制动盘表面摩擦应力和磨损深度在摩擦半径处呈周向递减,制动初速度对制动盘摩擦应力影响不大;当制动盘在较大制动压力作用下时,盘面出现严重挤压,摩擦应力随之增大。

摘要：针对高超声速飞行器背脊线优化进行了研究。结合自由曲面变形(FFD)方法和Hicks-Henne型函数建立背脊线参数化模型,保证了飞行器背部曲面光滑连续。为减少计算耗时,采用非结构网格空间推进方法求解高超声速无黏流场,通过钝锥算例对该方法计算效率和精度进行了参数分析,并对飞行器流场计算进行了验证,对比表明表明:非结构网格空间推进算法计算效率提高4.5倍以上,计算结果与常规时间迭代法符合较好。采用优化拉丁超立方抽样建立响应面模型,分析了各设计变量对目标函数的影响。采用非支配排序NSGA-Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ)算法以阻力系数和升阻比为目标对背脊线优化,约束飞行器体积变化不超过20%。结果表明,飞行器阻力系数和升阻比呈负相关,优化后阻力系数降低7.1%,升阻比提高16.9%。

摘要：针对飞行器气动/隐身外形概念设计周期长、精度低等问题,提出快速概念设计优化方法。首先基于概念设计流程,研究实际工艺域的参数化建模方法并提取多轮设计参数;接着提出基于分级优化设计流程、敏度分析和响应面模型的快速概念设计优化方法;最后将该方法用于飞行器的概念设计优化。以某飞行器气动/隐身优化设计为例,进行快速概念设计。结果表明:该快速概念设计方法合理可行,将概念设计优化时间从周级缩短为小时级,优化适应值提高了56.1%,为多学科外形概念设计优化和后续详细设计提供了一定的参考。