摘要：结构优化用传统的设计方法通常会遇到计算量太大的困难。现以桁架结构形状优化为例,搭建了桁架实物模型,利用ANSYS进行仿真可以减少实验消耗并简化实验操作,应用响应面法可以有效减少试验次数,而再次利用以往经验数据更可以简化响应面法寻找路径的过程,最后进行数学建模,通过MINITAB求出以位移为约束,以质量为目标函数的最优解。设计计算结果表明,对于结构设计这类问题特别是在已有传统经验的基础上,响应面优化设计具有很好的应用价值。

摘要：针对某种卧式浪流轮机获能效率较低的问题,提出对卧式浪流轮机加装导流罩,起到聚流增速的效果。在Gambit里对所设计的导流罩、水轮机以及两者组成的系统进行建模并且划分网格,用CFD软件(Fluent)建立数学模型,对导流罩主要参数进行仿真研究。分别对导流罩的长度以及开口张角进行分析,并且对比有无导流罩卧式浪流轮机获能效率的状况;仿真结果表明,加装导流罩使卧式浪流轮机水动力学性能更好,获能效率更高,并且得出导流罩主要参数尺寸。

摘要：针对设备状态信息不能实时获取的问题,以质量反馈信息作为评估系统状态的重要依据制定维修策略。在产品质量与设备劣化状态之间存在明显函数关系时,将批量生产结束后系统状态的检测信息和批量生产过程中的质量反馈信息作为互补,进行预防性维护决策,确保维修活动具有快速响应能力。以生产批量大小、质量控制阈值以及预防维护阈值三者为联合决策变量,利用全概率分解方法建立了平均费用率模型。针对模型的高度复杂性,设计基于蒙特卡洛仿真和响应曲面法的优化算法,实现对模型的快速近似求解。最后通过数值实验演示,验证了仿真算法的有效性,并通过敏感性分析明确了相关参数的变化对最优策略的影响。

摘要：基于数学分析的结构优化设计方法是建立在数学优化算法、结构分析和计算机技术上的优化设计方法。文章采用响应面法(RSM)对桁架结构进行优化,以有限元软件ANSYS为计算平台,以最小质量为目标、最大变形为约束,通过试验设计软件Design-expert建立了挠度与结构质量的函数表达式,求得最优解,并对结果进行了有限元分析与验证。针对同一问题,又采用ANSYS自带的优化程序,采用一阶优化方法,同样得到了优化解。对两种优化方法取得的结果进行比较,表明了响应面法在桁架结构优化问题中有很好的应用价值。

摘要：以某全海深载人潜水器为研究对象,以其下潜运动为例开展阻力数值模拟和试验验证。通过计算域和网格敏感性分析,采用不同湍流模型进行对比研究,并与模型拖曳试验结果进行比较,获得该潜水器的下潜运动计算模型。在确定了数值计算方法后,采用试验设计、近似模型和全局优化算法等方法对潜水器艉部型线进行优化,结果表明该方法可有效降低潜水器的下潜阻力,从而达到缩短潜浮运动时间的目的,研究成果对于该潜水器及类似潜水器的工程研制具有一定指导意义。

摘要：为解决复杂生产系统的生产与维护联合优化问题,对经济生产批量和视情维护策略进行了联合建模。针对系统中不同部件劣化故障机理的不同,分别利用Weibull分布与Gamma过程对部件寿命与劣化过程进行刻画。在每个生产批量结束后对各部件进行检测,评估其可靠性。以部件可靠性和结构重要度为依据制定视情维护策略。假设预防维护是修复非新,以生产批量大小和预防维护参数为二维决策变量,建立了有限时间域内系统总费用的数学模型。借助蒙特卡洛仿真技术,设计了模型求解优化算法。通过一个实例演示了该模型,并进行了相关对比实验分析。实验结果显示,所提维护策略较传统的部件独立维护策略和单一整体维护策略在减少生产系统运行总成本方面具有明显优势。

摘要：为深入了解新型竖直轴海洋能发电设备的性能,对其叶片结构的流场特性和设备在流场中的动力收集特性进行仿真研究。建立不同结构叶片和不同数量叶片的二维模型,通过仿真计算,得到不同结构叶片的流场状态,以及叶片数分别为3、4和6时设备的合力和转矩大小。研究结果表明:在矩形叶片上开长方形孔能明显改善叶片后方的涡流,提高叶片的性能;当入口速度不变时,设备所受合力和转矩会随叶片数量的增加而增大;当叶片数量不变时,设备所受合力和转矩会随入口速度的增加而增大。研究结果可为新型竖直轴海洋能发电设备的结构设计与优化提供参考。

摘要：针对履带式移动机器人的研究主要集中在履带式行走机构和不考虑车体在其他装置影响下,履带移动机器人的运动性能。以搭载6自由度机械臂的履带式移动机器人为研究对象,分别推出机械臂、履带移动平台的运动学方程和包含机械臂的整车统一动力学方程,并运用多体动力学软件Recur Dyn构建动力学模型。通过模型,分析了机械臂与履带移动平台在动态交互影响下,整车的行驶特性,得到了整车在不同预紧力、不同路面下的运动性能。结果表明,在机械臂动态影响下履带移动机器人的预紧力为8KN最为合适,且其在黏土上的各项行驶性能均优于干砂。

摘要：针对上海海洋大学研制的精准投饲机,运用CFX仿真分析结合单因素试验和正交试验,研究了投饲机送料管筒的倾角和长度以及饲料在管筒入口速度对测量精度的影响。单因素试验发现精准投饲机称重装置测得的饲料质量流量受送料管筒的倾角α、筒长L以及管筒入口处的饲料速度v0影响;以此为依据设计的正交试验得到精准投饲机送料管筒的最佳参数应为:送料管筒倾角为38°,筒长为410 mm,管筒入口处的饲料速度为0. 32 m/s,在这样的参数下能获得最好的测量精度;由极差分析得到各结构参数对测量精准度影响的主次顺序,送料管筒入口处的饲料速度是影响测量精度的最主要因素,送料管筒安装倾角对精度的影响次之,送料管筒筒长对精度的影响最小。

摘要：分析水草收割机的主要操纵器,基于人机工程学的设计原则,对小型水草收割机的操纵杆进行人性化设计,该操纵器带有无间隙的自锁装置,并集成两个按钮,分别控制柴油机和割刀的启动和停止。最后对操纵器的合理布局进行分析研究。