导读:本文包含了动力学优化设计论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:协同优化算法,混合动态罚函数,混合算法,船舶机舱
动力学优化设计论文文献综述
郭天奇,夏益美,王福花,王德禹[1]（2019）在《基于混合动态罚函数改进协同优化算法的船舶结构静动力学优化设计》一文中研究指出基于标准协同优化算法,针对已有改进协同优化算法的松弛因子法和罚函数法的缺陷,引入松弛因子构造混合动态罚函数改进协同优化算法,在Isight优化软件中采用了同时具备非支配排序遗传算法和自适应模拟退火算法优点的混合算法优化系统级。将改进的协同优化算法应用到船舶结构的多目标优化设计中,对船舶机舱结构的静力学和动力学特性进行优化,得到最优解并与已有的基于动态罚函数的协同优化算法结果进行比较。优化结果表明,基于混合动态罚函数改进协同优化算法的迭代次数更少,目标值更优且学科间不一致信息更小,对于实际船舶工程上的多目标多学科结构优化有一定应用价值。(本文来源于《振动与冲击》期刊2019年20期）
朱育权,李大印,尚涵涵[2]（2019）在《直动从动件平面移动凸轮机构的动力学优化设计》一文中研究指出为了消除移动凸轮机构传动不平稳性,提出一种新的平面移动凸轮廓线优化设计方法。以减小最大压力角,降低机构的驱动阻力为优化目标,通过建立直动从动件平面移动凸轮机构的优化数学模型,对凸轮轮廓曲线的形状进行了优化设计.对优化的凸轮机构动力学特性进行了仿真分析。结果表明:凸轮机构优化后较优化前,机构的最大压力角减小了10.31°,最大驱动阻力下降了38.5%,验证了移动平面凸轮机构优化设计方法的可行性。(本文来源于《西安工业大学学报》期刊2019年05期）
崔建昆,胡宇豪,周孔涛,曾发林[3]（2019）在《基于信赖域算法的滑动导轨动力学优化设计》一文中研究指出针对农业运载工具中滑动导轨出现的卡槽和滚轮共振造成的损坏问题,对受迫运动工况下滚轮的叁向受力和滑动机构平顺度进行研究,设计一种改进型导轨滚轮系统。用信赖域迭代算法对导轨曲率进行优化,将模型分割成一系列子区域,在该子区域的信赖域内对模型进行迭代近似求解,获得满足平顺性的导轨弯曲部分尺寸参数。在ADAMS中对导轨系统滑动单元倾斜振动情况和承力单元受迫运动情况进行仿真分析,给出滑动导轨优化后的判定数据。结果表明:采用分向受力的多滚轮设计可以有效分解每组导轨滚轮机构受到的作用力,承重轮在次坐标方向的受力低于主坐标方向的7.4%,导向轮在非转向段受力小于5N提高系统的平顺性和可靠性。(本文来源于《中国农机化学报》期刊2019年02期）
陈树霖,刘莉,陈昭岳,岳振江,孙浩然[4]（2018）在《基于脉冲子结构的探测器结构动力学优化设计》一文中研究指出针对传统结构优化设计中,精细化模型求解复杂结构动响应过于耗时的问题,引入保精度、高效的脉冲子结构方法,提出一种考虑结构动力学响应的优化设计流程,并对月球探测器太阳翼结构进行优化分析,获得了太阳翼结构设计参数,有效地提高了太阳翼动力学特性指标,改善了月球探测器关键位置处的动力学环境。结果表明,脉冲子结构方法可以有效应用于航天器结构动力学优化设计,提高优化设计效率,所得优化结果对实际结构设计具有一定指导意义。(本文来源于《宇航学报》期刊2018年09期）
魏志勇[5]（2018）在《基于MATLAB的机械动力学优化设计课程教学》一文中研究指出针对目前机械设计类课程偏重理论知识的学习且很难调动学生主观能动性的现实问题,根据课堂教学经验,在分析设计原理与方法课程特点的基础上,提出采用MATLAB软件作为辅助工具进行教学实践。文中还以曲柄滑块机构的平衡优化设计为研究对象,从教学内容、教学方法等方面向学生传授基础理论知识,训练学生的实践能力,提高教学质量。(本文来源于《机械设计》期刊2018年S2期）
张元开[6]（2018）在《小型仿生扑翼飞行机器人动力学优化设计研究》一文中研究指出经过大自然长时间筛选与进化,鸟类获得了优秀的飞行能力。小型扑翼飞行机器人继承了这种能力,其飞行模式多种多样并可自由切换,飞行机动性极强且气动效率高,具有传统飞行平台不具备的多种优点。因此小型仿生扑翼飞行机器人的研究工作具有极其重要的意义。本文首先简单综述了国内外扑翼飞行机器人的研究发展现状,重点从机械工程学科角度出发,阐述并分析了扑翼飞行机器人设计中涉及到的技术重点与难点。在此基础上对小型扑翼飞行机器人的未来技术发展方向进行了思考,做出展望。作为完整的仿生机器人,期望实现飞行与步行两种运动模式,于是研究了仿鸟腿式步行机构,提出了一种轨迹生成机构与位移放大机构组合的仿鸟腿式步行机构并进行了机构尺寸综合。利用优化设计的方法求解了与给定理想轨迹匹配程度最高的机构设计参数。通过ADAMS动力学仿真,证明了该机构可有效地在平缓地面上快速行走。其后分析了扑翼结构与其产生气动力的机理。根据二维稳态流体力学仿真得到的多种翼型升/阻力系数数据,运用条带理论求解了局部稳态气动力,然后积分局部气动力求解出了机扑翼整体气动力。建立了扑翼运动与气动力产生的实时关系。为后续扑动机构动力学分析、飞行器稳定性控制做好了准备。之后针对一种扑动机构,在构建扑动机构的运动学、动力学模型的基础上,分析了关节刚度与力矩波动程度的关系,进一步分析了力矩波动、电动机平均驱动功率、有效功率与总功率比值叁者关系,证明了弹性元件可有效提高机构的能效性。最后根据鸟类结构与仿生统计规律制作了实验样机的零部件,完成了实验样机的组装与初步测试。评价了 3D打印工艺在样机制作中的效果。(本文来源于《北方工业大学》期刊2018-06-06）
王靖元[7]（2018）在《考虑制造性约束的纤维增强复合材料框架结构动力学优化设计》一文中研究指出如今,航空航天等领域对结构的轻量化设计愈发重视,由碳纤维增强复合材料缠绕而成的框架结构以其优越的材料、结构性能受到越来越广泛的应用,本文基于结构与材料多尺度优化的概念,以结构固有频率为约束,考虑制造性约束,对纤维增强复合材料框架结构进行结构/材料一体化优化设计。基频约束下复合框架结构的拓扑优化设计中,当考虑以梁的横截面积作为设计变量时,优化问题的可行域由多个不连通的子域组成,而拓扑优化问题的全局最优解往往位于退化的低维子域端点上,基于梯度信息的优化算法难以找到理想的优化解。本文通过推导复合材料圆管模型的等效刚度,将各向同性材料框架结构中解决动力奇异性问题的PLMP(PoLynomial Material interPolation)方法引入复合材料框架优化中,并针对其的局限性,提出了改进的优化求解策略,解决了传统算法中,优化问题的基频约束下限值受限于PLMP参数大小的困难,增大了基频约束的取值范围。建立了以宏观面积作为设计变量,基频为约束,结构质量为目标函数的纤维增强框架结构优化模型。考虑以纤维缠绕角度为微观设计变量,采用实际工程中常用的[0°,45°,-45°,90°]为四种备选缠绕角度,同时考虑纤维增强复合材料铺层设计中的关键制造性约束,如连续性约束,10%约束,平衡约束,破坏容忍度约束,对称性约束等,在宏观上,采用改进的PLMP求解策略,以复合材料管件横截面积作为设计变量,在微观上,采用离散复合材料DMO(Discrete Material Optimization)方法,以离散纤维缠绕角度为微观设计变量,实现了基频约束下的复合材料框架结构的轻量化设计。优化结果表明,改进的PLMP优化求解策略可以有效地有效的解决基频约束下复合材料框架结构中的奇异性困难,与传统尺寸优化相比,删去多余管件,消除优化迭代过程中的不稳定现象,有效地实现了复合材料框架结构的拓扑优化。同时,在宏观优化变量中考虑制造工艺,以管件横截面积的选择作为宏观离散设计变量,建立了宏微观均考虑制造性约束的多截面多材料复合材料框架结构一体化优化模型,以结构基频为约束,以最小结构质量为目标函数开展了优化设计,在优化中采用了不同的惩罚策略,比较了不同惩罚参数对优化结果的影响。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-06-01）
赵鹏飞[8]（2018）在《邮轮推进器舱结构动力学优化设计》一文中研究指出邮轮对操纵性和振动噪音有严格的要求,目前普遍采用吊舱推进器。推进器舱位于螺旋桨正上方,是船体局部振动集中的区域。针对吊舱推进器可定量分析其激励力,并通过改进推进器舱结构降低结构振动,改善振动传递。目前工程上主要通过错开激励力频率与船体结构固有频率降低结构振动,船体振动传递特性主要应用计算传递函数的方法,针对结构振动的优化也以经验方法为主。因此,本文首先对吊舱推进器与主船体进行耦合振动计算研究,并运用3种方法进行了传递特性分析,最终采用结构拓扑优化方法降低结构振动响应,在拓扑优化计算的基础上得到振动优化设计方案。本文研究内容包括:(1)根据船体结构图与总布置图建立4种尺度范围的振动计算有限元模型,对不同尺度范围的模型进行固有频率计算,分析吊舱推进器与主船体耦合振动效应,选取适合振动响应计算的模型。(2)应用两种求解器计算振动响应,并确定推进器舱振动响应约束。应用振动响应直接对比的方法和计算传递函数的方法定量分析了振动的传递,并运用功率流法对推进器舱结构进行振动传递定性分析。(3)在振动响应与传递分析的基础上,建立3个结构动力学拓扑优化模型,并应用变密度材料插值模型,以振动速度响应为约束,体积分数最小为目标进行拓扑优化计算,探索插值函数、不同模型设计区域对优化结果的影响,对比总结得到推进器舱结构设计方案。对优化后的设计方案进行响应计算和质量对比,完成推进器舱结构动力学优化设计。(本文来源于《上海交通大学》期刊2018-01-01）
萧辉[9]（2017）在《面向大口径火炮一体化设计的多柔体系统动力学优化方法研究》一文中研究指出随着战争形式的不断发展变化,新的战场环境与作战模式对火炮的性能提出了更高的要求,大口径火炮威力和机动性的矛盾也愈加突出,而传统的火炮设计理论难以实现影响火炮综合性能的动力学参数的系统优化,从而无法破解这种矛盾,已成为制约新一代高性能火炮研制的主要瓶颈之一。本文以此为背景,以大口径火炮总体结构与关键部件一体化设计为研究目标,应用多体系统动力学、神经网络代理模型技术、现代优化设计等理论与方法,对火炮多柔体系统动力学优化方法进行系统深入的研究。为了更好地模拟大口径火炮发射过程中各部件空间运动和局部变形相互耦合情况,利用模态综合法描述身管、摇架和上架等关键部件的弹性变形,通过界面节点将柔体与简化为刚体的炮尾、炮口制退器等连接。使用柔体-柔体接触关系模拟摇架衬瓦和身管、高低机齿弧和齿轮轴等部件间相互作用,通过含微小间隙的改进接触算法和修正的Coulomb摩擦方程表征身管与摇架前后衬瓦间的碰撞接触关系。对某大口径火炮多柔体系统发射动力学进行了数值计算,通过对比测试数据和数值计算结果,验证了所建模型的合理性。针对火炮柔体结构参数隐含于模态中性文件而难以直接选为设计变量的难题,基于遗传优化的RBF-BP(Radial Basis Function-Back Propagation)组合神经网络拟合了火炮柔体结构参数和优化目标间的非线性映射关系,结合NSGA-Ⅱ遗传算法实现了火炮柔体的结构参数优化。以某大口径火炮为算例,以弹丸出炮口瞬间的炮口振动为优化目标,建立了基于RBF-BP组合神经网络的优化模型,采用基于精英策略非支配排序的NSGA-Ⅱ遗传算法进行寻优计算,实现了多柔体结构参数的系统优化,采用max-min准则快速从Pareto最优解集中优选出一个兼顾多个目标的结构方案。引入局部和全局采样模型的再采样策略,提出了一种基于RBF(Radial Basis Function)神经网络自适应代理模型的火炮多柔体系统动力学参数优化方法,并通过叁个典型优化算例验证了方法的有效性,有效地解决了火炮结构优化时遇到的计算量大、优化时存在易陷入局部最优的问题。每次优化迭代时在局部和全局更新点添加样本点,引导优化过程快速收敛到优化问题的全局(局部)最优解;采用物理规划法将多目标问题转化为单目标优化问题,用罚函数法处理约束条件,运用NSGA-Ⅱ遗传算法进行目标寻优。通过求解Sphere函数和Ackley函数最值的算例对所提自适应代理模型优化方法进行了测试;身管结构多目标优化时,使用DLOAD子程序对ABAQUS进行二次开发来加载高低温压力曲线(Pgd-l),解决了以往火炮膛压-行程(p-l)曲线加载不准甚至无法加载的问题;分别与仅使用遗传算法的身管结构优化、采用静态神经网络的炮口振动优化对比,验证了该优化方法具有较高的优化效率和较好的优化效果。针对目前火炮总体结构参数优化和关键零部件结构参数优化相互割裂的现状,提出了一种火炮总体结构和关键零部件一体化设计优化的方法。以炮口振动和射击稳定性为优化目标,选取总体结构参数和重要零部件结构参数为设计变量,考虑了结构刚强度约束,采用基于RBF神经网络自适应代理模型的优化方法,对火炮进行了优化设计。优化结果表明,弹丸出炮口瞬间炮口中心处振动有了大幅减小;整个后坐和复进过程中驻锄中心的最大水平位移、前座盘中心沿高度方向的最大垂向位移也明显降低,有效提高了火炮射击稳定性。(本文来源于《南京理工大学》期刊2017-12-01）
冯康[10]（2017）在《大型双质体反共振振动筛的设计与动力学优化》一文中研究指出振动筛作为一种常见的工程机械,由于其操作简单,运行可靠,工作效率高等优点,在我国众多的工业生产领域得到了广泛的发展和应用,振动机械的出现极大的促进了工业生产的发展,提高了企业经济效益。在我国经济快速发展的同时,对于能源的需求量也在日益增长,能源消耗量大大增加,带来的环境问题也愈加严峻,反过来制约着经济的发展。对于一些传统的振动机械,由于其高耗能,低效率等特点,已经不符合我国当前节能低碳的经济发展方向。相比之下,反共振振动机械的优点更加突出,其具有寿命长、重量轻、噪声低、节能环保等优点,符合我国当前经济发展低碳节能的要求,因其广阔的发展和应用前景,反共振振动机械越来越受到人们的重视。将反共振理论应用于一种新型双质体反共振振动筛的设计,并对其进行充分的理论研究和性能仿真,主要进行了以下工作:首先,建立双质体反共振系统力学模型,对振动系统进行动力学响应分析,得到上、下质体的位移公式。为了便于研究振动系统的振动机理,引入反共振系统参数:固有频率比,质量比,阻尼比,反共振频率比等。通过MATLAB软件对振动系统进行仿真,得到各反共振系统参数对于质体位移的影响规律。分析了“工作点处工作振幅变化最小”和“工作点附近振幅变化最小”两种情况下的参数选择方法,在此基础上,确定了参数优选方法,为接下来振动筛结构设计中的动力学参数选择提供了理论指导和设计依据。其次,仅以悬臂筛网为上质体,即在保留悬臂筛筛面结构的基础上,提出以悬臂筛网作为参振体的新型反共振振动筛,依据《振动筛设计规范》和《GBT 26506-2011悬臂筛网振动筛》等规范和标准,对振动筛主体结构:悬臂筛网、筛箱、横梁、机架等进行结构设计,并基于反共振理论对一些运动学参数和动力学参数的选择进行了详细计算,用材料强度准则对一些重要零部件做了强度校核。并基于反共振理论,依据前面所提出的参数选择方法确定反共振系统参数。针对筛网和筛箱的弹簧连接问题,设计出两种结构,分别以板弹簧和螺旋弹簧进行连接。考虑到板弹簧结构简单,承载能力强,便于安装;成本低,便于维修更换;同时板弹簧可以起到导向和传递激振力的作用,相比螺旋弹簧弹簧,不需要导杆和套筒,使结构得到简化。经对比分析选用板弹簧作为主振弹簧,设计出以板弹簧为主振弹簧的悬臂筛网为参振体的新型反共振振动筛。第叁,为了研究所设计双质体反共振振动筛的弹性动力学性能,将叁维模型适当简化后导入ANSYS Workbench进行有限元分析,包括静强度分析,模态分析,谐响应分析。静力学分析得到振动筛结构的静应力和静变形,并依据材料许用静强度准则,判定振动筛结构静强度满足要求;通过模态分析得到筛网和筛箱的固有频率以及各阶振型,激振频率16Hz避开了结构共振点,且相邻两侧共振峰间隔很大,表明正常工作状态下可避免发生共振。在谐响应分析中,对反共振点进行了验证,并分析了共振状态下筛网和筛箱的力学性能,依据材料许用强度准则,判定振动筛共振状态下动强度满足要求。通过瞬态动力学分析,得到了振动筛在简谐激振力作用下的动应力和动变形,,根据振动机械动强度准则,判定振动筛满足动强度要求。第四,运用动力学软件ADAMS建立虚拟样机模型,并进行启动过程和停机过程仿真模拟,得到上、下质体位移响应曲线和隔振弹簧动载荷变化情况。仿真分析验证了所选反共振系统参数的正确性以及反共振理论在本设计中应用的可行性。为了进一步研究所设计振动筛的工作稳定性,联合使用ANSYS和ADAMS,针对激振力偏离质心、物料量波动、主振弹簧刚度不均及两电机转速不同步对振动筛筛分性能的影响,进行了仿真分析;针对悬臂筛网特有的“二次振动”进行柔性体动力学分析,表明悬臂筛网的“二次振动”改变筛孔程度大小为0.142%,对于所设计振动筛筛分性能轻微的促进作用,对单个筛棒进行模态分析,发现激振频率16Hz远小于筛棒第一阶固有频率215.58Hz,故振动筛反共振工作时,实现筛棒的共振是不现实的。总之,在对双质体反共振动力学特性分析的基础上,设计出一种新型双质体反共振振动筛,以悬臂筛网为参振体,最大程度的减少参振质量,降低能耗,相比同等规格的振动筛,参振质量减少70%左右,电机功率预计可降低67%左右,稳定工作基础动载荷减少79%左右。通过对振动筛有限元分析,并依据强度准则判定其结构强度满足要求。针对物料分布不均、激振力偏移质心、主振弹簧刚度不均和两电机转速不同步对振动筛的工作稳定性影响情况,进行了仿真分析。仿真结果表明:(1)为了保证筛网的正常工作和筛分效果,安装激振器时,应保证激振力偏心距不得大于0.05m。(2)所设计振动筛从空载到满载的物料增加过程中,其工作振幅和振动强度基本不变,保持良好工作状态。筛网物料堆积在筛网一侧时,会增大筛网左右摆动,同时筛箱在Y方向发生拍振动。物料堆积在入料口处时主要影响激振力偏心距大小,同时影响反共振点位置,增大筛箱振幅。(3)当筛网两侧弹簧刚度不均时,会加剧筛网在Z方向(垂直于筛箱侧板方向)的振动,造成筛网左右摆动,同时会增大筛箱在竖直方向上的启动阶段的共振振幅。(4)当两电机转速不同步时,会出现转速差,在转速差较小时,振动筛所产生的拍振动振幅接近工作振幅,所产生的拍振动是由于频率相差较小的简谐振动相互迭加作用而成,在一定程度上增加了物料的振动强度,有助于物料筛分效果的提高。随着转速差增大,拍振动周期变短,在转速差在15.6%时,拍振动基本得到消除,但是振动强度减弱一半,则无法满足原先工作要求。针对悬臂筛网的“二次振动”进行了动力学分析,结果显示筛棒的“二次振动”对于筛分效果具有轻微促进作用,减少筛孔堵塞。(本文来源于《济南大学》期刊2017-06-06）
动力学优化设计论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为了消除移动凸轮机构传动不平稳性,提出一种新的平面移动凸轮廓线优化设计方法。以减小最大压力角,降低机构的驱动阻力为优化目标,通过建立直动从动件平面移动凸轮机构的优化数学模型,对凸轮轮廓曲线的形状进行了优化设计.对优化的凸轮机构动力学特性进行了仿真分析。结果表明:凸轮机构优化后较优化前,机构的最大压力角减小了10.31°,最大驱动阻力下降了38.5%,验证了移动平面凸轮机构优化设计方法的可行性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
动力学优化设计论文参考文献
[1].郭天奇,夏益美,王福花,王德禹.基于混合动态罚函数改进协同优化算法的船舶结构静动力学优化设计[J].振动与冲击.2019
[2].朱育权,李大印,尚涵涵.直动从动件平面移动凸轮机构的动力学优化设计[J].西安工业大学学报.2019
[3].崔建昆,胡宇豪,周孔涛,曾发林.基于信赖域算法的滑动导轨动力学优化设计[J].中国农机化学报.2019
[4].陈树霖,刘莉,陈昭岳,岳振江,孙浩然.基于脉冲子结构的探测器结构动力学优化设计[J].宇航学报.2018
[5].魏志勇.基于MATLAB的机械动力学优化设计课程教学[J].机械设计.2018
[6].张元开.小型仿生扑翼飞行机器人动力学优化设计研究[D].北方工业大学.2018
[7].王靖元.考虑制造性约束的纤维增强复合材料框架结构动力学优化设计[D].大连理工大学.2018
[8].赵鹏飞.邮轮推进器舱结构动力学优化设计[D].上海交通大学.2018
[9].萧辉.面向大口径火炮一体化设计的多柔体系统动力学优化方法研究[D].南京理工大学.2017
[10].冯康.大型双质体反共振振动筛的设计与动力学优化[D].济南大学.2017