摘要：本文概括总结了结构优化的含义、研究内容、方法、层次、寻优策略、存在的问题及发展趋势 .从一个新的角度对结构优化问题进行了层次划分和整体性的论述 ,得到的结论是 :现代“结构优化”是一门涉及运筹学、非线性科学、土木工程理论、智能科学等多学科的概括性综合学科 ,具有理论和应用价值 ,是有发展潜力的研究方向 .它的发展对今后结构设计理念的提高具有重要意义 。

摘要：木材是一种典型的可再生材料,以其为主要建材的轻型木结构在双碳背景下拥有广阔前景。然而基于力学分析软件调整验算的轻型木结构楼盖格栅传统设计方法过分依赖主观工程经验,存在效率低、构件结构性能冗余,经济性不足的缺点;为实现轻型木结构楼盖格栅高效经济节材的设计,引入客观的遗传算法进行优化,通过Grasshopper搭建相关参数化几何模型与优化设计数学模型,调用Galapagos中的遗传算法模块以格栅总体积最小为目标执行优化,最后以某现代木结构幼儿园为优化算例,并通过MIDAS软件验证优化结果的可靠性。结果表明:轻木楼盖格栅节材优化变量均为离散数据,优化算例中班单元楼盖格栅工程量最大适应度个体在第5代已出现,优化效率整体可观;优化后的算例设计方案满足结构安全要求且相较于原方案节材6.4%。基于本方法所提出的各建筑功能类型轻型木结构楼盖格栅经济性设计方案能作为相关工程实践的有效参考。

摘要：针对不同放电倍率下电池包对液冷系统的温控需求,设计了单进双出并联流道,并提出四置液冷板的冷却方案,以压降和流量均匀性为目标对单进双出并联流道结构进行优化。结果表明采用单进双出并联流道结构冷却时,电池包模组间最大温差的差值不超过0.08℃,冷却效果均衡,电池间温度一致性高。采用四置液冷板冷却时,2.5 C放电倍率下,模组间放置冷板相较于电池包侧面放置冷板最高温度低1.27℃,最大温差低1.1℃。对流道结构优化后,各流道流量最大偏差从20%下降到2.4%,压降下降了30%。优化后流道结构与蛇形流道散热性能相比,最高温度降低了2.22℃,最大温差降低了1.12℃。

摘要：为提高立磨下摇臂结构优化的效率和精度,提出了一种基于改进北方苍鹰(INGO)算法和BP模型相结合的优化方法。首先,对下摇臂进行有限元分析;其次,针对北方苍鹰(NGO)算法易陷入局部极值和收敛速度慢的问题,利用拉丁超立方采样法、正弦余弦算法和柯西变异等策略改进NGO,接着构建INGO-BP预测模型,用于捕捉下摇臂不同结构参数与质量、最大等效应力和最大变形之间关系;最终,建立下摇臂的数学优化模型并求解得到一组最优设计变量。实验结果表明,优化后的下摇臂质量减轻了16.4%,同时最大等效应力和最大变形仍在安全范围内。与其他算法相比,INGO算法具有快速收敛和强大的优化能力;而在预测下摇臂的力学性能方面,INGO-BP模型表现出极高的精度和稳定性,为优化算法在结构优化中的应用提供了参考。

摘要：在高层建筑结构中设置加强层能够有效提高结构的抗震性能,同时能增加建筑的使用面积。为进一步提高加强层高层建筑结构的抗震设计,通过设计高强机制砂建筑混凝土复合墙分析结构,提高结构的抗震性能,并进行骨架曲线及破坏模式研究。试验结果表明,CW3墙体的底部或顶部出现水平裂缝,随着裂缝的发展,墙体的变形逐渐下降,墙体在弯曲作用下虽会发生破坏,但破坏程度较小。且在极限荷载作用下,CEW复合墙的轴向承载能力基本维持,未发生显著的失稳;符合“大震不倒”的条件。因此,CW3型复合墙在大轴力作用下仍能发挥良好的抗震性能。

摘要：在对技工室和牙科诊所义齿加工设备进行功能分析的基础上,设计了高效率、高精度、结构紧凑、操作方便的四轴义齿加工中心。为满足机床的加工精度,设计了主传动系统、进给传动系统和伸缩式刀库系统,并对关键结构件立柱进行了分析优化。最后根据设计模型制作了实验样机并进行加工测试,结果表明,该机床能够高效完成义齿零件的加工,且加工的义齿零件符合要求。

摘要：扫描光栅微镜的转动结构通常设计成扭振系统,通过扭转梁实现微镜转动时的结构抗扭。将扭转梁设计成折叠形式,可以减小扭转梁的抗扭刚度,但扭转振型仍有可能未成为系统的一阶主振型。因此,通过提高系统镜板的转动惯量和设置刚度调节棒,改进系统的振型模态分布。最后,对优化后结构进行了理论计算和基于ANSYS的有限元软件仿真,结果均表明优化后结构能有效改善微镜的扭转谐振特征。

摘要：由于煤焦油残渣具有持久性和吸附性,尾气分离工段一直存在残渣颗粒堵塞沉降室接管、尾气管和喷淋塔接管的情况,此工段运行13~28 d就需要定期拆除尾气管进行维护并清理堵塞,影响装置正常运行。因此,提出3种结构优化措施,缓解或解决了堵塞问题。

摘要：以DTL180型带式输送机为例进行分析,利用ANSYS软件构建了带式输送机传动滚筒的强度分析模型。结果发现,传动滚筒结构设计方面存在较大冗余,实际应力和位移变形量比许用值低很多。以传动滚筒轴直径、筒壳厚度、辐板厚度三个结构参数为优化对象开展优化改进工作,在确保滚筒强度的基础上,使得上述三个结构尺寸大幅度减小,传动滚筒总重量降低了22.57%。将结构优化后的带式输送机传动滚筒应用到新景煤矿中进行工程应用,发现其整体运行良好,使得结构件的加工成本降低,经济效益显著。

摘要：为了研究荔枝振动分离特性,以此为基础优化振动器结构,利用往复振动采收装置在不同振动参数下对荔枝进行振动分离试验,并采用MatLab软件分析高速相机拍摄的荔枝运动视频,获得荔枝运动参数(轨迹、速度、加速度等)。为了确定振动机构的最优工作参数,利用Design-Expert软件处理试验数据并得到回归模型,再通过响应曲面分析振动频率、振幅和振动距离对荔枝分离特性(分离时间、碰撞次数和惯性力)的影响,对回归模型进行优化,结果表明:当振动频率为9.7 Hz、振幅为80 mm、振动距离为29.4 mm时,既能保证较短的分离时间又能减轻荔枝果实所受的机械损伤。为了基于最优工作参数对振动器进行结构优化,以采收效率高和损伤小为目标,以尺寸约束、角度约束和强度约束为约束条件,建立多目标优化模型。优化后的振动器为对心曲柄滑块机构,曲柄长度为56 mm,连杆为127 mm,角速度为62 rad/s。经验证,优化后的振动器可以提高采收效率,减少果实所受损伤,为荔枝振动采收器的设计提供依据。