基于近似模型的多目标结构优化及工程应用

来源 :兰州交通大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:qy313
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
我国经济增长的速度始终保持着较高的水平,机械自动化智能化的探索具有广阔发展前景,同时全球机械行业的发展也被给予了更多的机遇和挑战。提高机械设备的加工精度和平顺性的问题逐渐被人们所关注,而关于振动的研究和控制则是公认的改善机械设备性能的关键,由于机械结构大多比较复杂,因此如何简化减振优化过程、提高优化效率以及将近似模型与优化算法应用于工程实践成为机械结构优化领域的重要研究内容。本文以糊底机的吸开装置和羊角展开装置为研究对象,通过动态特性分析并结合近似模型对其进行减振多目标优化。主要研究内容如下:(1)分析吸开装置的动态特性。对吸开装置的基本情况进行了简要地描述后进行力学分析,根据结构各部位的受力特点结合计算得到装置受力情况并建立吸开装置模型,进行模态仿真后,对其进行静力学分析。得到吸开装置对应的薄弱部分,将其当做下一步优化重点。(2)分析羊角展开装置的动态特性。阐述羊角展开装置的工作原理、基本构成和运行状态。对装置进行模态试验,通过试验验证羊角展开装置主板的仿真结果,使用拉格朗日函数对固定羊角轴进行动态解析,并进行计算获得低阶固有频率,结果表明:通过计算得到的结果、试验结果与软件仿真结果之间的差异较小,证明了模态分析软件进行仿真方法的准确性,为接下来替代实际模型进行进一步的优化分析做好铺垫。(3)确定优化参数并构造近似模型。分析几何变量对于质量、模态的相对灵敏度,对吸开装置和羊角展开装置分别筛选出4个几何变量。利用拉丁超立方试验设计方法分别对吸开装置和羊角展开装置4个待优化的几何变量在优化上下限内进行抽样。得到对应的质量和一阶固有频率与样本点构造的Kriging模型代替有限元模型进行后续的优化仿真,使得优化过程得到明显改善,更易操作于机械设备的结构优化过程。(4)优化装置的几何参数。采取Pareto占优前沿面原则选择最优解组合,同时获得质量与一阶固有频率之间的相对最优解,采用NSGA-Ⅱ优化算法求解优化目标函数。优化后整体可见力学性能显著提高。结果表明,多目标遗传算法能很好地解决优化吸开装置和羊角展开装置的多目标问题,对实际生产具有指导意义。
其他文献
甘肃地区近年来建成通车的公路工程病害频发,以红层地质为背景的工程项目尤为显著。因此,选择合适的改良材料来提升红层泥岩填料的工程特性成为了关键。而受能源结构、发展阶段影响,未来我国大宗固体废弃物仍将面临利用不充分、综合利用产品附加值低等严峻挑战,仅钢渣的累计堆存量就超过10亿吨,推进资源化利用势在必行。现阶段道路工程建设中,如果能扩大钢渣利用规模,将其作为改良材料进行资源化研究,对于缓解优质填料紧缺
学位
目的:研究富氢水(HRW)通过调节沉默信息调节因子1(SIRT1)/核因子E2相关因子2(Nrf2)/血红素加氧酶-1(HO-1)通路对小鼠高氧肠损伤发挥保护作用的机制。方法:C57BL/6小鼠24只,随机分为常氧组(N组)、高氧组(O组)、富氢水组(H组)、富氢水联合SIRT1抑制剂组(HE组),每组6只。N组小鼠置于室内环境(FiO2=21%)中,O组、H组和HE组小鼠置于高氧环境(FiO2=
学位
目的:研究葛根素(Pue)对骨髓间充质干细胞(BMSC)的成骨分化的影响以及NRF2信号通路在其中的作用。方法:全骨髓贴壁法分离、纯化SD大鼠BMSC细胞,培养、鉴定细胞。CCK8法检测不同浓度的过氧化氢(H2O2)、Pue下细胞的存活率,探针测活性氧水平(ROS)的变化,筛选Pue、H2O2的合适干预条件。实验为5组,对照组(NC)、过氧化氢组(300μmol/L H2O2,H组)、葛根素组(0
学位
利用骨外固定器治疗足踝部的骨折以及畸形一直是骨科治疗的重要手段,目前临床使用的骨外固定器大多是金属材质,患者佩戴有较大的身体负担,并且容易引起针孔感染等并发症。为此,我们设计了一款结构简单通用、使用轻便的非金属材质骨外固定器,该款骨外固定器构型为包覆状,更加贴合患者肌肤,减小患者的身体以及心理负担,并且能够大幅度减小针孔感染等并发症发生的概率。本文以人体足踝系统的畸形矫正和骨折治疗为研究对象,结合
学位
目的:通过回顾性分析兰州大学第一医院就诊的兰州市中老年汉族人群临床资料,探讨引起高脂血症的独立危险因素,初步建立该人群高脂血症发病风险的列线图预测模型。同时,分析我院心内科及神经内科就诊的心脑血管疾病伴血脂水平异常人群的LDLR基因多态性分布情况,筛选与高脂血症相关联的LDLR基因多态性位点,并探讨基因-环境的交互作用对高脂血症患病率的影响,为高脂血症个体化综合治疗提供理论依据。方法:(1)严格按
学位
目的:家族性高胆固醇血症(FH)是一种常染色体共显性遗传性疾病,引起心血管事件的风险较多见,而有关FH患者体质指数(BMI)、腰臀比(WHR)和腰高比(WHt R)与血浆致动脉粥样硬化指数(AIP)、载脂蛋白B与载脂蛋白A1比值(apo B/apo A1 Ratio,BAR)和致动脉粥样硬化系数(AC)之间的相关性尚不清楚。为此,本研究旨在分析FH患者超重和肥胖相关指标(BMI、WHR和WHt R
学位
目的:研究不同程度的过劳(overwork)对大鼠动脉血管中层平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMC)的影响。方法:将18只清洁级SD大鼠分为对照组(CON)、过劳组(OW)及过劳+睡眠不足组(OW+SD)。OW组采用力竭游泳法建立过劳模型;OW+SD组在力竭游泳的基础上加水中平台法限制睡眠时间。15天后处死大鼠,取出腹主动脉,行HE染色进行病理学观察并测量
学位
目的:系统分析胃癌手术患者的临床病理特征及影响预后的危险因素,为胃癌患者的诊治提供参考依据。方法:回顾性收集并分析2018年1月至2019年7月期间兰州大学第一医院符合纳入排除标准的胃癌手术患者的临床病理资料。对该人群的性别、年龄、血常规、生化、肿瘤标志物、血型、病理资料、预后资料进行描述分析。探索影响胃癌手术患者总生存时间的临床病理因素。结果:1.本研究中胃癌手术患者男女比例为3.5:1,平均年
学位
背景和目的:降阶梯治疗,即将强效P2Y12抑制剂转换为氯吡格雷,被欧洲心脏病学会作为IIb类推荐。但是,关于该治疗策略的有效性和安全性尚无明确定论。因此,本荟萃分析假设降阶梯策略可以减少经皮冠状动脉介入(PCI)术后,急性冠脉综合征(ACS)患者出血事件发生率,且同时不增加临床事件的发生率。方法:对PCI术后的ACS患者进行系统回顾和荟萃分析,并比较抗血小板治疗中降阶梯与非降阶梯治疗的有效性和安全
学位
随着社会的发展,人民的生活质量不断提高,但是随之而来的空气污染愈发严重,城市中粉尘和雾霾的出现愈发频繁。在西北地区,由于气候干旱,空气中的扬尘是主要污染之一,城市上空飘扬的飞尘严重影响了人们的生活。多功能抑尘车的出现给空气污染的治理带来一种新的思路和方式。多功能抑尘车治理扬尘的基本原理是水雾降尘原理,即通过车体上雾炮的轴流式射流风机对空气进行加速,使高速气流将高压水泵雾化后的水雾输送到空中,水雾与
学位