摘要：为改善汽车高速行驶时气动升力引起的气动稳定性变差问题,提出了封闭汽车前轴底部和增加“前齿”附加装置的改进设计方法,以实现某款轿车优良的气动升力特性。即在风洞实验验证算法精度的基础上,采用优化拉丁超立方方法进行了样本点设计和采样,利用Kriging代理模型构建了优化设计变量和气动升力系数之间的近似模型,以前轴升力愈负为优化目标,采用多岛遗传算法,对汽车前齿附加装置进行了参数寻优。结果表明:应用LBM求解汽车气动升力,具有较高的计算精度;将轿车前轴附近的底部封闭,可有效改善气动升力特性,使气动升力约降低36.4%;增加宽度和高度分别为359.54 mm和27.46 mm的前齿后,汽车的前轴升力系数Clf为-0.0637,满足实际工程要求。

摘要：利用Nurbs曲面对复杂的空间结构建模,可以避免利用多段曲线方程来拟合复杂曲面带来的大量优化变量,使得计算量增加等问题。以曲面控制点的坐标作为设计变量,最小总应变能作为优化目标,利用遗传算法,寻找最优结构体系方案。在结构的拓扑优化中,当设计变量的个数变多时,往往需要更多的迭代步骤以找到全局最优解,然而在结构分析中,当结构形式复杂,单元划分数量大时,有限元分析本身就非常耗费时间,再加上优化分析的迭代数量,使得优化过程计算效率十分低下。为了解决计算效率的问题,引入Kriging metamodel来近似模拟真实模型,从而简化计算过程。对比真实模型的优化结果和近似模型的优化结果发现,近似模型能够预判设计变量和优化目标间的关系,由于近似模型存在误差,由近似模型得到优化结果并不是真实的最优结果,但是由近似模型得到的优化结果接近真实模型的优化结果。

摘要：发展了一种基于径向基函数的近似模型建立方法。首先采用试验设计方法对设计空间进行样本选择,采用数据分析方法对样本集进行聚类分类,得到径向基函数中的相关参数。对于近似模型权系数采用能够适应大规模并行计算并且能够在全局解空间的多个区域内寻优的遗传算法进行求解,而不是采用最小二乘法通过线性方程的求解获得。最后通过对一维非线性和多维高阶非线性函数的逼近测试,以及对近似模型的拟合函数与原函数之间的误差分析,表明本文提出的基于径向基函数的近似模型方法具有良好的拟合与预测精度。

摘要：针对绞吸挖泥船泥泵在工作中因泥浆含固体颗粒易磨损的问题,以某绞吸挖泥船泥泵为研究对象,综合考虑泥浆特性各因素对绞吸挖泥船泥泵磨损的影响,采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)数值模拟对绞吸挖泥船泥泵的磨损情况进行分析,得到由泥浆成分(质量分数)和泥泵磨损构成的样本集。在此基础上,采用克里金法建立绞吸挖泥船泥泵磨损分析的近似模型,并进行近似模型的误差分析。结果表明该近似模型具有一定的精度,可在不开展CFD数值模拟的条件下对泥泵磨损进行较准确的预测,为泥泵可靠性设计提供便利。

摘要：为合理优化对辊散煤联合制样设备破碎机齿形,获取最佳齿形结构参数,提升散煤破碎质量,设计基于近似模型的对辊散煤联合制样设备破碎机齿形优化方法。以最高散煤破碎质量为目标函数,齿高与齿顶宽等齿形结构参数为设计变量,建立对辊散煤联合制样设备破碎机齿形优化模型;利用融合柯西变异和反向学习的改进麻雀算法,求解齿形优化模型,获取最高散煤破碎质量值,以及对应的齿形优化结构参数。实验证明:该方法可有效优化齿形结构参数;在不同破碎层数与不同散煤粒度时,应用该方法优化齿形后,可有效提升散煤破碎压缩比,即提升散煤破碎质量。

摘要：为实现车门的轻量化,首先对车门的刚度与模态进行分析,确保各项性能满足要求,利用质量和模态频率的灵敏度分析结果筛选出车门部分部件的板厚作为设计变量,通过最优拉丁超立方的试验设计方法结合有限元仿真模型求解数据采集用来构建二阶响应面模型的基本数据,在二阶响应面模型的基础上结合第二代非支配遗传算法进行多目标优化。结果表明:车门质量降低4.45%。

摘要：利用多体动力学软件ADAMS/Car建立了某轿车的整车刚柔耦合模型,以悬架弹簧刚度、减震器阻尼为设计变量,驾驶员座椅椅面总加权加速度均方根值为优化目标,在Isight软件中,应用现代DOE采样技术与响应面法构建了设计变量与优化目标的近似模型,在此近似模型基础上,使用序列二次规划法对车辆的平顺性进行了优化。优化结果表明,整车的平顺性得到了改善。

摘要：通过优化前车门模态、刚度以及轻量化,以改善整车性能和车内舒适性是车辆NVH的研究热点之一。以某乘用车左前车门为研究对象,计算分析其模态和刚度性能。以关键零部件厚度为设计变量,通过最优拉丁超立方试验设计获取样本数据,构建车门模态、刚度及质量的神经网络和响应面近似模型。以车门一阶弯曲模态频率最大化、质量最小化为优化目标,其余性能为约束,运用NSGA-II遗传算法进行性能多目标优化。结果表明:车门一阶弯曲模态频率提高1.24Hz;车门质量减少3.63kg,轻量化率为13.57%,其余性能均达标。基于多种类近似模型的多目标优化方法可有效提升车门性能。

摘要：为检验支持向量机(Support Vector Machine,SVM)理论构建船舶阻力近似模型的可行性,以国际标准船舶模型KCS为研究对象,采用均匀试验设计方法在船型参数空间内选取样本点;用SHIPFLOW对样本点进行数值模拟,产生样本集;利用SVM理论建立船舶总阻力的近似模型,并与神经网络建立的近似模型进行对比.结果表明SVM近似模型具有较好的预测精度和可推广能力.

摘要：针对海底光缆敷设过程中的稳态运动问题,采用试验设计法分析各参数对张力的影响程度,并通过近似模型法拟合。首先,建立海底光缆敷设过程中的稳态模型,确定影响张力大小的关键参数及取值范围;其次,进行皮尔逊相关系数分析,确定各参数影响比重;最后,拟合试验数据构建近似模型,通过NSGA-II进行寻优得到Pareto解集。结果表明:多项式响应面法具有良好的拟合程度,能够代替复杂数学模型实现对海底光缆敷设过程中张力大小的计算;定余量敷缆时张力随船速的增加而略有减小,敷设余量越大张力越小。