摘要：为分析气垫船复合材料导管支臂结构性能并进行高效率结构设计,采用一种带有权重系数变量的组合神经网络近似模型替代结构有限元计算。根据各铺层设计参数对结构性能影响的灵敏度进行分析并分组,建立多个神经网络模型,结合权重系数与各模型输出得到响应预测值。基于复合材料可设计性,应用优化拉丁超立方试验设计方法从细观和宏观层面分析研究导管支臂性能中材料参数的作用。结果表明:所提复合材料导管支臂结构组合近似模型方法具有较高精度,纤维弹性模量和基体剪切模量对导管支臂结构材料力学性能具有主导作用;在组分材料属性一定情况下,纤维体积分数的增加能够提高结构刚度与稳定性,在不同受力状态下纤维体积分数与各铺层角对结构失效影响有差异,设计时需进行特殊考虑;所提方法可为复合材料导管支臂结构性能分析及支臂结构材料一体化设计提供理论依据。

摘要：为提高潜水器耐压壳的稳定性和材料的利用率,该文在圆柱耐压壳设计中引入了非均匀肋骨布置方案,采用不等刚度不等间距分布的肋骨形式。在优化过程中,引入了近似模型技术,提出基于近似模型的非均匀环肋圆柱壳结构优化设计方法,通过试验设计在设计空间内选取样本点,建立近似模型,并以此搭建了近似模型优化策略对环肋圆柱耐压壳进行优化。研究结果表明,对于非均匀环肋圆柱壳采用合理的肋骨布置方案能有效地提高其力学性能及材料利用率;二阶RSM近似模型和RBF近似模型均能合理反映样本空间的样本点,基于近似模型优化方法能以较小的计算量克服优化过程中出现的数值噪声和错误。良好的优化结果表明该优化方法具有广泛的应用前景和空间。

摘要：轨道板运输车设计多依赖于经验,机身结构有较大的刚度、强度余量。为了保证结构的可靠性,充分发挥材料的承载性能,提出一种基于ISIGHT的轨道板运输车可靠性优化方法。该方法在原始设计时考虑不确定性因素对结构可靠性的影响,并将其集成到多学科优化软件ISIGHT中,构建神经网络近似模型,通过蒙特卡洛模拟技术,对结构进行6sigma质量分析;在质量分析的基础上引进优化模块,最后采用多岛遗传算法对目标函数寻优。结果表明,原始设计的轨道板运输车结构不满足可靠性设计要求;优化后,在满足结构可靠性的条件下,轨道板运输车结构质量减少了1 900.58kg,与优化前质量相比自重降低了13.89%,优化效果显著,对轨道板运输车的结构设计及改进有重要的实际意义。