设计变量

摘要： 耳片/螺栓类结构在现代民用飞机结构设计中应用广泛,其常规正向设计思路为结构设计在先,强度分析在后,存在迭代计算繁冗,耗时长且人为计算易出错等问题。以逆向设计为指导思想,以铝合金(7075-T6)耳片为例,建立耳片典型承载能力、耳片性能参数与耳片结构参数之间的关联方程;通过设计变量法,给出一套参数化设计方法,并通过MATLAB开发可视化程序进行实例求解。结果表明:参数化设计方法可以实现以需求—结果模式为导向的耳片自动化设计,得到了满意的设计结果,在给定耳片受载条件及目标需求的情况下,能够实现耳片相关参数的迅速求解,大幅提高设计效率。

摘要： 借助大型通用软件ANSYS和MATLAB,以上弦中心、外围杆件,下弦杆和腹杆的截面尺寸为多设计变量,在不同网格尺寸下,同时以网架高度及四类杆件截面尺寸为组合设计变量,均以结构耗钢量最小为优化目标,利用遗传算法和模拟退火算法,探究不同设计变量优化对结构耗钢量的影响。结果表明:在相同初始设计条件下,组合设计变量优化效果远优于多设计变量,其最优耗钢量为38.49;遗传算法和模拟退火算法均能实现结构的优化,但遗传算法优化精度一般要高于模拟退火算法,而模拟退火算法优化效率要高于遗传算法;在进行结构设计时,网格尺寸选取应适宜,不宜过大或过小。

摘要： 针对C/C复合材料紧固件失效模式多、承载低且无设计标准的特点,本文对影响沉头螺钉承力的公称直径D、钉头高度H、钉头角度α、螺纹啮合深度h等4个设计变量进行分析,结合抗氧化C/C复合材料力学性能特点,提出抗氧化C/C复合材料螺钉的设计方法,分析涂层对螺钉承载的影响,给出设计变量与材料性能之间关系:H>D×σ_(t)/(4×ζ)、α>ctan(ζ/σ_(c))、h>3H(螺牙进行抗氧化涂层处理后可稍微减小h,但也需大于2H)。该设计方法消除螺纹拉脱、钉头拉脱/压溃等C/C复合材料螺钉的失效模式,大幅度提升螺钉承载能力。设计验证实验,通过实验考核螺钉结构形式及设计方法的正确性,验证抗氧化涂层工艺对螺钉承载的影响。

摘要： 首先介绍了肘杆机构夹紧气缸在汽车焊装夹具行业的应用,对比拉杆式夹紧气缸说明了此气缸的特点。随后说明了肘杆机构夹紧气缸的结构组成及其工作原理。给出了肘杆机构的参数化机构模型。基于此模型进行了机构的位置分析和静力分析。在此基础上讨论了肘杆机构的设计变量的计算方法,主要包括气缸行程与夹臂打开角度的关系式,以及夹臂输出力矩的计算公式的推导。最后通过算例说明了参数化机构模型中设计变量,以及肘杆机构的尺度综合的方法。

摘要： 螺旋滚筒是采煤机截割煤岩体的直接机构,高效设计螺旋滚筒是采煤机研发的关键问题之一。基于破煤理论,利用MATLAB自主开发了一种螺旋滚筒的设计软件。软件可生成截齿排列图及切屑图,可分析螺旋滚筒设计变量对采煤机截割性能的影响规律。以新型爬底板式薄煤层采煤机为研究对象,得到了该型采煤机螺旋滚筒的设计变量、截齿排列图和切削图,为采煤机螺旋滚筒的高效设计提供了途径,具有一定的工程价值。

摘要： 选取严寒地区的9个城市做研究对象,通过正交试验法对中庭空间的平面布局、长宽比、空间高度及剖面形态4个设计变量进行组合,基于Ecotect(2011版)软件模拟的手段分析比较中庭空间的4个设计变量对周边房间得热影响的主次关系,得出了各设计变量的最优组合与最不利组合.

摘要： 汽车行业日益增长的需求正在推动橡胶隔振元件的发展,橡胶行业面临着跟上发展速度和增加设计变量的挑战。为了满足橡胶制品的动态特性要求,协调部门应该开发合适的配方、生产测试试品并在AY0-IVYerzley机械示波器上进行测试。这个过程能够节省时间,降低人力和能源成本,提高产品开发的整体效率。

摘要： 针对轨道交通列车车门辅助锁工作过程中存在运动不平稳、冲击力大的问题,通过RecurDyn软件的AutoDesign功能对辅助锁的结构尺寸进行了优化,以滚轮直径、滚轮的旋转半径及摆臂凸轮的接触轮廓作为设计变量,以锁舌旋转角速度、锁舌旋转角加速度及锁舌转角作为约束条件,对仿真模型进行优化.仿真结果与试验结果均表明:优化后的凸轮与锁舌的接触过程更加平滑,承载能力得到了加强.

摘要： 本文针对结构优化设计领域内困难度很大的三类不同属性设计变量混合问题,运用分解法将原问题分解成若干层,在每一层里只处理变量属性相同的某一类设计问题,然后协调各层之间的耦合,综合考虑原设计问题.基于这种思想,本文成功地求解了我国吨位最大的380吨钳夹车运输中的钳夹端盖螺钉组最优设计问题.

摘要： MDT是融合二维绘图和三维设计并带有装配功能的机械CAD平台,设计变量是提供了给驱动尺寸赋参数或表达式的功能以解决零件尺寸变化以及多个零件尺寸关联的问题.

摘要： 应用基于ANSYS的有限元分析软件对公路下承式钢桁架桥进行分析,在确定桥型的情况下,以结构中最大应力和最大挠度为约束条件,以截面尺寸为设计变量,以主桁架用钢量为目标函数进行优化。然后针对优化中片面追求最小用钢量的缺点,提出以复合材料替换薄弱杆件来增强桥梁承载力的方法,以解决经济和安全之间的矛盾。

摘要： 介绍了悬挂型垃圾磁选机的结构和磁选工作原理,并以优化设计理论为基础,以带式运输机的带宽和速度,磁选机的初张力,带宽和磁场强度为设计变量,以驱动功率消耗最小为目标函数,构造出悬挂型磁选机的主参数的数字化模型,优化计算出了垃圾磁选机的最佳参数,采用此参数的可降低消耗34.5﹪.

摘要： 本文对航空薄辐齿轮辐板优化设计方法进行了研究,探讨了其优化数学模型的建立方法,包括设计变量的选择、目标函数的确定及约束条件的选取,开发航空薄辐齿轮辐板优化设计通用计算程序,并对某预研课题的薄辐齿轮辐板进行了优化,对优化前后的齿轮的计算值进行对比.通过优化设计有效地减轻了齿轮的重量,降低了齿轮应力水平,改善了振动特性,取得了良好的效果.

摘要： 本文详细讨论了MOS器件综合系统的设计原理,即利用遗传算法作为核心的搜索算法,定义器件设计变量为遗传染色体,由多代的遗传操作得到综合结果.并利用本系统的综合结果分析了一个FIBMOS器件的参数对性能的影响.

摘要： 在分析内撑式排桩支护结构受力特性和设计优化空间的基础上,基于满应力设计基本思想,建立了支护桩一内支撑(节点)部位的设计优化数学模型,提出了用于求解该(节点)部位局部优化解的新的目标函数f(X)和相应的设计优化判据,推导并比较了钢筋混凝土内支撑等效轴向抗压容许应力σc和支护桩等效抗弯容许应力σm的3种取值方法,并以杭州某基坑支护应用为例作了介绍.可供同类基坑支护设计优化时借鉴.

摘要： 在分析内撑式排桩支护结构受力特性和设计优化空间的基础上,基于满应力设计基本思想,建立了支护桩一内支撑(节点)部位的设计优化数学模型,提出了用于求解该(节点)部位局部优化解的新的目标函数f(X)和相应的设计优化判据,推导并比较了钢筋混凝土内支撑等效轴向抗压容许应力σc和支护桩等效抗弯容许应力σm的3种取值方法,并以杭州某基坑支护应用为例作了介绍.可供同类基坑支护设计优化时借鉴.

摘要： 在分析内撑式排桩支护结构受力特性和设计优化空间的基础上,基于满应力设计基本思想,建立了支护桩一内支撑(节点)部位的设计优化数学模型,提出了用于求解该(节点)部位局部优化解的新的目标函数f(X)和相应的设计优化判据,推导并比较了钢筋混凝土内支撑等效轴向抗压容许应力σc和支护桩等效抗弯容许应力σm的3种取值方法,并以杭州某基坑支护应用为例作了介绍.可供同类基坑支护设计优化时借鉴.

摘要： 在分析内撑式排桩支护结构受力特性和设计优化空间的基础上,基于满应力设计基本思想,建立了支护桩一内支撑(节点)部位的设计优化数学模型,提出了用于求解该(节点)部位局部优化解的新的目标函数f(X)和相应的设计优化判据,推导并比较了钢筋混凝土内支撑等效轴向抗压容许应力σc和支护桩等效抗弯容许应力σm的3种取值方法,并以杭州某基坑支护应用为例作了介绍.可供同类基坑支护设计优化时借鉴.

摘要： 本发明提供一种变量泵变量控制装置，可以实现控制变量泵的变量速度及变量方向，适用于频繁待机的机械设备，解决因变量泵快速变量影响其寿命的问题，包括变量泵、油箱、变量缸、压力阀、阻尼孔和比例阀，本发明通过控制比例阀的比例电磁铁的电流变化速度及大小，来控制比例阀左腔和右腔液体压强之差的变化速度及大小，进一步地实现控制压力阀左腔和右腔液体压强之差的变化速度及大小，进一步地实现控制压力阀阀芯的移动速度及位置，进一步地实现控制变量缸活塞的移动速度及移动方向，进一步地实现控制变量泵的变量速度及变量方向。

摘要： 本发明公开了一种基于工程离散变量的两变量多圆弧异型孔均衡设计方法及模型，该方法首先根据国标规定的圆弧半径标准系列建立各设计变量的标准备选池，用以存储圆弧半径标准值；然后，运用自定义转换函数对原连续变量进行圆整；采用边界检验模块对离散变量组合的设计空间进行控制，对于越界参数进行剔除；最后优化迭代，优化前，离散设计点按大小顺序编号；优化迭代中，选择新的设计点时，通过编号运算来选择新的设计点编号，然后通过离散设计点的编号与实际设计点的映射关系来确定新的设计点。本发明可使两变量异型孔轮廓设计半径满足工业加工标准，并使得航空发动机高压涡轮盘连接单元设计时符合等强度原则，提高了设计效率。

摘要： 本发明提供一种汽车车身多变量抗撞性设计问题中的变量筛选方法。具体地，针对影响汽车抗撞性的大量因子，本发明利用单次重复饱和三水平析因设计筛选出对汽车车身抗撞性影响显著的因子，并将这组显著因子定义为抗撞性优化设计的设计变量，进行寻优分析，从而起到减少设计变量、缩短设计周期、降低开发成本的目的。

摘要： 本发明公开了一种考虑气动和结构多类型设计变量的机翼设计方法，首先根据气动设计过程得到的外形控制变量，利用三维类别/形状函数构建参数化外形，获取气动外形点的笛卡尔坐标，并在外形点的基础上生成光滑气动外形曲面；通过拾取机翼结构树中的可控设计变量，实现给定外形下的机翼内部结构布置；利用以RBF插值代表的邻域插值技术，以气动外形为约束，实现结构布置与外形参数的高效随动匹配；通过文件定位解析的方法，针对不同类型设计变量在模型树上存在的独立或依存关系，最终完成气动/结构学科耦合作用下的三维机翼设计。本发明兼顾了气动/结构两个学科的内容，实现了模型的联动更新，具有通用性强、适用广泛方便的特点。

摘要： 本发明公开一种电机优化设计领域中考虑扰动型设计变量区间的永磁电机优化设计方法，先构建永磁电机的设计变量，确定相应的优化目标、优化模型以及约束条件，再确定出设计变量的初始区间，通过约束条件确定出设计变量的最优扰动区间，最后通过软件联合仿真，得到设计变量最优值和优化目标的最优值，获得最终优化模型；本发明针对设计变量优化区间在确定的过程中扰动的问题，考虑到设计变量较大的初始区间影响优化的效率和设计变量结果的准确性的问题，通过约束条件的限制，确定设计变量的最优区间，通过构建的优化模型来权衡多个优化目标以获得综合最优解，缩短设计周期，降低设计成本，具有操作简单，工作高效的优点。

摘要： 本发明公开一种电机优化设计领域中基于设计变量分层的电机多目标优化设计方法，确定优化模型、约束条件和综合敏感度R(ai)，当R(ai)≥δ，δ是划分层的精度，将相应的p个设计变量放置在层1中，当R(ai)＜δ，将相应的n‑p个设计变量放置在层2中，先通过响应面法得到k个优化目标与层1中p个设计变量之间的关系，2≤k≤n，1≤p＜m，n是优化目标个数，m是设计变量个数，根据优化模型和约束条件确定出层1中k个优化目标的综合最优解，再采用误差函数确定层2中n‑p个设计变量的最优值；可以同时对多个优化目标进行优化，在多个优化目标相互冲突情况下，有效地权衡多个优化目标以求取综合最优解。

摘要： 本发明公开了一种基于工程离散变量的两变量多圆弧异型孔均衡设计方法及模型，该方法首先根据国标规定的圆弧半径标准系列建立各设计变量的标准备选池，用以存储圆弧半径标准值；然后，运用自定义转换函数对原连续变量进行圆整；采用边界检验模块对离散变量组合的设计空间进行控制，对于越界参数进行剔除；最后优化迭代，优化前，离散设计点按大小顺序编号；优化迭代中，选择新的设计点时，通过编号运算来选择新的设计点编号，然后通过离散设计点的编号与实际设计点的映射关系来确定新的设计点。本发明可使两变量异型孔轮廓设计半径满足工业加工标准，并使得航空发动机高压涡轮盘连接单元设计时符合等强度原则，提高了设计效率。

摘要： 本发明提供一种汽车车身多变量抗撞性设计问题中的变量筛选方法。具体地，针对影响汽车抗撞性的大量因子，本发明利用单次重复饱和三水平析因设计筛选出对汽车车身抗撞性影响显著的因子，并将这组显著因子定义为抗撞性优化设计的设计变量，进行寻优分析，从而起到减少设计变量、缩短设计周期、降低开发成本的目的。

摘要： 本发明公开了一种设计目标与设计变量均为区间的优化设计方法，包括以下步骤：S1、初选设计变量区间；S2、调整设计变量可行域；S3、进行试验设计；判断待分析的问题是否为有准确理论数学模型的问题，若是则直接执行步骤S5；否则根据设计变量属性、设计变量数量、研究目的和仿真/试验的难易程度选择试验设计方法；S4、通过近似模型构建函数映射关系；S5、设定置信等级或冲突等级；S6、计算设计变量在给定置信等级下的最优区间。本发明的优化设计方法计算量小、速度快、精度高，能够通过寻优策略准确求解带有约束条件的线性、非线性函数区间映射问题，实现设计变量的区间求解，对进行多变量系统的误差控制和提升系统的鲁棒性具有重要的实用价值。

摘要： 本发明公开了一种考虑气动和结构多类型设计变量的机翼设计方法，首先根据气动设计过程得到的外形控制变量，利用三维类别/形状函数构建参数化外形，获取气动外形点的笛卡尔坐标，并在外形点的基础上生成光滑气动外形曲面；通过拾取机翼结构树中的可控设计变量，实现给定外形下的机翼内部结构布置；利用以RBF插值代表的邻域插值技术，以气动外形为约束，实现结构布置与外形参数的高效随动匹配；通过文件定位解析的方法，针对不同类型设计变量在模型树上存在的独立或依存关系，最终完成气动/结构学科耦合作用下的三维机翼设计。本发明兼顾了气动/结构两个学科的内容，实现了模型的联动更新，具有通用性强、适用广泛方便的特点。