摘要：地域性传统民居的适应性方法和绿色技术体现了长期以来自然演化出的智慧和有效适应地方特色的建筑策略。这些营建模式不仅深刻反映了与当地生产与生活方式的密切关联,还融合了针对地域气候条件的绿色建筑理念。研究聚焦于西安市关中地区的张百万传统窄院民居,旨在深入探讨其东西向窄院在采光和通风方面的优化策略。通过详细实地考察和测绘工作,定性分析了张百万民居的院落布局和建筑设计模式,并利用DesignBuilder软件进一步量化分析了其建筑设计与自然采光、庭院通风性能之间的关系。研究发现,当庭院的长宽比达到某一最优值时,可实现通风和采光的最佳效果。通过挖掘传统民居绿色营建智慧,并将其验证分析,对于启示现代绿色建筑设计具有重要意义。

摘要：航空管路系统布局形式复杂多变,如"L"形管路、"U"形管路、"Z"形管路等,这些管路布局中均包含"直管—曲管"这一典型管道基本元件。对此,提出"直管—曲管"组集(直曲组集)算法,实现复杂管路的高效建模和模态分析;分别从直管单元与曲管单元的三维振动控制方程出发,基于频散关系,推导了管道单元自由振动的离散模式和动力刚度矩阵;然后在全局坐标系下实现直曲组集,建立了管路系统动力刚度矩阵和特征方程;最后,对所提算法进行了验证,并采用该法分析了管路布局对"Z"形管固有频率的影响规律,建立了经验公式。通过试验发现,公式与试验结果基本相符,对比误差<5%,说明在误差许可范围内,所拟公式可用于"Z"形管设计。

摘要：对建筑设计过程进行高效可靠的规划和仿真以增加设计过程的可预测性,缩短开发周期以及降低设计过程失败风险正变得越来越重要。将并行工程的思想和方法运用到建筑设计领域中,通过构建一种基于设计结构矩阵(DSM)的设计过程模型,对在资源约束条件下的设计过程进行有效规划和工期仿真计算。最后以一般商业办公楼的设计过程为例对仿真模型进行了验证。

摘要：提出一种适用于涡轮叶片复杂结构的基于可靠性多学科设计优化方法.使用多学科可行性优化方法解耦.根据实验设计结果,通过Kriging模型建立多学科分析过程的近似模型,并在计算过程中不断更新近似模型.将Hasofer-Lind Rackwitz-Fiessler(HL-RF)可靠性计算方法和优化算法以双循环可靠性优化方法相结合,实现基于可靠性的多学科设计优化模型.实例分析表明,在保证结构的可靠度要求条件下,设计结果满足性能最优.验证了基于可靠性多学科设计优化方法在工程实践中的应用是可行的.

摘要：输流管道广泛应用于航空航天等工业领域,宽频激励下的共振失效是引起管道破坏的重要原因。采用Euler-Bernoulli梁模型建立了输流管道控制方程,使用Galerkin加权余量法将振动控制高阶微分方程转化为N阶线性方程组,求得了N阶输流管道固有频率,并根据激振力上下界频率建立了防共振可靠性功能函数。考虑到功能函数为隐式,建立了基于主动学习的Kriging解法(Active Learning Kriging,ALK)的输流管道防共振可靠性分析方法,得到了输流管道共振失效概率,分析了管道参数、液体流速等对管道共振失效的影响。计算结果对于输流管道的防共振设计和优化具有重要意义。

摘要：提出一种基于重要性测度的降维预处理优化方法,对不确定环境下飞机局部液压管路系统的稳健性优化问题展开研究。引入区间模型描述随机变量分布参数(即设计变量)的不确定性,引入基于方差的重要性测度衡量设计变量对优化目标的贡献程度,从而筛选出对优化目标影响较大的设计变量,简化优化模型。该方法可以有效降低优化问题的维数,进而减少优化的计算成本。通过数值算例验证了所提方法的合理性和可行性,并采用该方法对飞机局部液压管路系统进行了稳健性优化设计。

摘要：对蜂窝夹芯复合材料雷达罩进行耐鸟撞优化设计以及耐鸟撞和电磁性能综合优化设计,优化设计变量是雷达罩分段后的总厚度和比例等,耐撞性优化目标是最大限度的减小雷达罩的损伤面积和保护雷达罩内的设备安全,体现在数值计算中减小雷达罩的失效单元数和鸟体的剩余动能;耐鸟撞和电磁性能的综合优化目标除满足以上目标外,也要求使电磁参数指标达到最优。优化软件中集成了显式动力分析软件LS-DYNA和电磁分析软件FEKO,采用了适合于复合材料壳单元冲击损伤的Chang-Chang模型。某算例的优化结果表明:合理的优化设置可以实现蜂窝夹芯复合材料雷达罩的耐鸟撞和电磁性能优化要求,并提高工程设计效率。

摘要：建立了一个涉及结构、气动、传热、振动、强度和寿命等学科的涡轮冷却叶片多学科设计优化系统,进行了单孔薄壁冷却叶片的多学科设计优化.提出了单孔薄壁冷却叶片的参数化造型方法,叶片叶型采用5次多项式构造,气动与传热为三维耦合分析;叶片体积平均温度与最高温度为优化目标,强度、振动和寿命等学科相关参数为约束,模拟退火与序列二次规划组合算法进行叶片参数空间寻优,在保持冷却气体流量不变的条件下,优化提高了冷却效果,降低了叶片材料的性能要求.

摘要：管路布局优化是降低发动机管路振动应力的重要手段,提出了一种发动机机匣弧面上不规则管路布局参数的多目标优化设计方法。从发动机机匣弧面的U形管路出发,建立了具有复杂布局走向的不规则单管路的参数化建模方法。分析了布局参数对管路的危险固有频率、多点激励响应的灵敏度。综合考虑错频和最大响应等多个目标,采用多目标遗传优化算法,对不规则管路的布局参数实施了优化设计。结果表明:管形布局优化设计效果显著,错开了两个危险固有频率禁带;管路结构在相同激励下最大位移幅值下降约35%,最大应力幅值下降近50%,为发动机管路的振动控制和动力学正向设计提供了参考。

摘要：基于预测混凝土失效行为的Drucker-Prager(D-P)屈服准则,研究了进行钢筋混凝土结构配筋设计的应力拓扑优化方法。结合扩展的双材料密度惩罚模型,优化问题构造为以单元人工密度为设计变量、混凝土材料Drucker-Prager屈服函数为约束条件的钢筋用量最小化问题。为合理定义混凝土应力并防止应力奇异解现象,采用局部应力插值模型和-松弛方法对混凝土应力约束条件进行处理。推导约束函数的伴随法灵敏度计算公式,运用基于梯度的连续性优化算法求解优化问题。数值算例验证了所提优化模型的正确性及数值算法的有效性,并通过与传统最小柔顺性拓扑优化结果的比较,说明了该文方法能够充分利用混凝土的抗压能力和钢筋的抗拉能力,设计结果更为实用。