摘要：对于大系统的优化,子系统由于分析模型计算复杂而大量采用近似模型代替与优化。常用的近似建模技术有响应面模型(RS)、计算机试验设计与分析模型(DACE)和神经网络中的误差后向传播模型(BP)。拟对以上三种近似建模技术进行了比较研究,简要阐述了三种近似建模技术的理论基础,并应用实例分别进行了考核。在各近似模型的近似精度和计算费用等方面进行了初步探讨与研究。

摘要：以水下航行器电子设备为对象,采用基于失效物理的可靠性方法,通过预计仿真,研究其在温度、相对湿度、温升、振动、循环次数、功耗等因素变化下对可靠性的影响。其次采用响应面、Kriging(克里格)、正交多项式等方法进行近似建模,可快速分析环境因素对可靠性的影响,提高分析效率,促进优化和改进设计。结果表明二阶响应面模型误差较小,预计相对保守,可用于进行可靠性近似建模,指导设计改进提高产品的可靠性水平。

摘要：基于仿真的设计方法可有效缩短开关电源的研发周期和降低成本,但传统仿真手段耗时较长,为提高效率,通常采用近似建模技术进行仿真分析。利用Isight集成Saber与Ansys的方式实现开关电源的热电耦合仿真,然后应用克里格和径向基建模方法构建了不同样本点下开关电源的近似模型,对比确定了开关电源的最佳近似建模方法。最后,通过开关电源质量特性分析的应用实例验证了所提方法的有效性。

摘要：工业机器人中龙门式机器人在工业生产、包装领域中被广泛应用。面向我国龙门式机器人对应的研究不是很多,设定的龙门式机器人整体的尺寸为了满足刚度大多数是冗余的,过多的材料使用不仅会造成成本的增加还会增加能耗。针对上述难题,针对高速龙门码垛机器人主梁受力和机械结构提出并搭建了多目标结构优化的方案,通过改变横截面尺寸参数,获得了即可以减轻质量又可以提升刚度的优化结果。应用结果表明主梁性能得到改善,并验证了该方案的可行性,为机械截面尺寸优化设计提供了良好的解决方案。

摘要：针对目前Mecanum轮设计的近似方法无法一次性确定辊子设计参数的问题,通过解析麦克纳姆轮棍子的工作原理,建立一种R-N辊子空间轨迹参数设计方法求解轮子的理论参数方程;并运用该方法实现直径为500mm的Mecanum轮模型设计。首先通过讨论辊子个数的设计对辊子设计参数的影响,在给定半径的轮子设计中得出辊子数为8个时辊子具有最大临界半径。然后通过传统椭圆弧近似建模方法与提出的方法建立两种模型,进一步提取出轮子包络线与理论圆周的误差值进行对比分析,实验验证表明Mecanum轮结构特征参数建模方法建模精度优于传统近似建模方法,500mm直径的实例模型建模精度达到0.055%,解决了Mecanum轮设计时辊子个数设置与辊子参数一次性确定的问题,有助于提高轮子的设计效率和可靠性。

摘要：针对工程布局设计的复杂性,提出了开放式的工程布局设计CAD系统的结构框架,讨论了实现该系统的关键方法,包括自动化设计进程建模、基于功能特征的待布物和布局空间几何近似建模、布局知识和布局约束的表达、布局方法应用.基于该系统框架,实现了计算机辅助工程布局设计原型系统,并以车辆动力舱布局设计为背景,对原型系统的有效性进行了验证.

摘要：链轮系统作为一种广泛应用于工业设备上的动力传输装置,优化并提高其系统性能具有重要的理论和实际意义。针对目前链轮系统优化过程中优化效率和优化精确度难以兼顾的不足,提出了一种基于试验设计响应面模型的链轮系统优化设计方法和优化过程。以链轮系统有限元分析结果为基础,对影响链轮系统的优化控制参数进行最优超立方试验设计,获得具有显著影响度的设计控制参数并建立各控制参数间的交互响应关系。基于显著控制样本参数构造链轮系统响应面近似模型,采用多岛遗传算法对响应面近似模型进行全局寻优并实现对链轮系统的优化设计。与常规优化方法对比,该方法在较少优化次数条件下进一步提高了链轮系统的综合优化性能,有较好的可行性和实用性。

摘要：研究高斯径向基核支持向量回归机参数优化问题。推导线性和非线性支持向量回归机公式,分析影响支持向量回归机精度的主要控制参数,将拉丁超立方设计方法与Powell法相结合,提出一种快速有效的支持向量回归机参数优化方法。将支持向量回归机用于近似建模,提供仿真算例,并与Kriging函数和径向基函数近似性能进行比较。结果表明,设计的支持向量回归机能实现近似精度和近似效率的良好折中,参数估计简单,易于编程实现,是有效的近似建模方法,可为飞行器多学科设计优化用近似建模方法研究提供理论参考。

摘要：目的针对一种新型分离式飞行数据记录系统的着陆缓冲气囊外形进行优化设计。方法基于多岛遗传算法和近似建模法通过ISIGHT优化设计平台制定相应的优化流程,建立不同坠落姿态下气囊缓冲着陆过程的数学模型,并以电子设备过载为优化目标,对气囊的外形尺寸参数进行优选,从而得出相应的气囊外形设计方案。结果描述气囊缓冲着陆冲击过程的近似模型具有较高的可信度。基于近似模型的多岛遗传算法可提高在多初始坠落倾角下气囊外形尺寸的优化效率。相较于初始外形的气囊模型,经上述优化流程运算后得到的最优气囊模型在不同初始坠落倾角下的电子设备着陆冲击过载均有所下降。结论该研究的过程和方法对于开展轻小型设备缓冲气囊的设计和优化具有指导意义。

摘要：为了提高粒子群优化算法(PSO)寻优过程中粒子种群之间的多样性,提出了一种基于停滞判断准则与粒子速度更新的改进PSO。在寻优过程中,当粒子群优化陷入停滞时,新的速度更新公式将激活,提高粒子种群之间的多样性。通过数学标准测试函数,进行了数学实验,对比改进PSO与标准PSO的优化能力。结合近似建模技术与合理的约束处理方法,将该算法运用到考虑100%正面碰撞工况、40%偏置碰撞工况、侧面碰撞工况、追尾碰撞工况以及顶压溃工况的车身轻量化设计中。结果表明:在全局寻优能力方面,运用改进PSO优化得到的问题解均优于标准PSO。在满足各项结构性能指标的前提下,可减轻质量23.41 kg。这为轿车车身轻量化设计提供了可借鉴的方法。