基于随机模型的动车组制动模块稳健优化设计

针对目前产品优化设计中未考虑设计变量随机性和灵敏度指数对产品质量特性的影响及优化求解效率低等问题，提出一种综合考虑灵敏度指数与质量损失函数的稳健优化设计方法。通过假设设计变量的分布类型，得到设计变量的概率分布特征，将设计变量对产品质量特性的灵敏度指数与质量损失函数加权整合，并以此作为优化目标，以设计变量的容差作为约束条件，构建随机稳健优化模型。通过扩大种群数目、改进控制参数及增加惩罚因子的方法对遗传算法进行改进，结合改进的遗传算法对优化模型进行求解，得到优化模型的全局稳健最优解。以某动车组制动模块为例，采用给出的方法对其进行稳健优化设计，验证该方法的有效性与合理性。优化结果表明，该方法能够实现动车组制动模块的稳健优化设计，提高了制动模块的抗干扰能力。     

基于熵权—广义线性模型与满意度的柔顺精密产品非正态质量特性稳健设计

针对柔顺精密产品质量特性非正态情形下,质量模型预测不准确、均值和方差权重分配困难的问题,提出一种熵权—广义线性模型与满意度的柔顺精密产品稳健设计方法。采用全因子设计和有限元分析方法获得初始样本数据,利用广义线性模型构建柔顺精密产品非正态质量特性模型。运用熵权法建立均值和方差的加权函数,在此基础上结合满意度函数将柔顺精密产品非正态质量特性稳健设计问题归结为满意度最大的目标优化问题,来解决优化结果受方差波动影响的难题。通过算例验证分析表明,所提方法能够在考虑稳健性的同时解决权重分配问题,并降低优化函数方差波动对结果的影响。     

基于固有振型的非确定性振动结构稳健拓扑优化

考虑结构材料弹性模量和质量密度的随机性,构建以期望固有振型为目标的振动结构稳健拓扑优化模型,其中引入加权系数构建包括原目标函数均值及其标准差的新目标函数,引入原约束函数的标准差及满足约束的概率指标作为稳健性约束条件.利用Monte Carlo模拟法求目标函数和约束函数的均值和方差.在计算目标函数和约束函数对设计变量灵敏度的基础上,采用序列线性规划方法进行优化求解.两个数值算例及其结果验证所建模型的合理性和方法的有效性.     

基于MSRE的机械产品质量特性稳健优化设计方法

为了解决产品质量特性优化设计过程中设计参数发生变差时,最优解变为违反约束条件的不可行解的问题,对产品质量特性的稳健性和稳健性度量进行了分析,建立了基于最小灵敏域估计的产品质量特性稳健优化数学模型,提出了多目标产品质量特性稳健优化设计流程。根据该模型,采用广义差分多目标进化算法求得多目标质量特性稳健优化问题的Pareto稳健优化解集,并使用基于模糊集合理论的方法选择出最优解。在满足产品质量特性设计要求的前提下,优化产品质量特性,提高产品质量特性性能对设计参数变差的稳健性。最后,应用该方法对高速工业平缝机挑线机构进行质量特性稳健优化设计,证明了该方法在工程应用中的正确性与高效性。     

公差稳健优化设计的研究

为了解决产品加工成本与质量稳健的协调性问题,提出了一种新的公差稳健优化设计数学模型.依据公差稳健设计的思想,考虑产品质量的模糊性,以封闭环误差分布概率密度函数的方差和优质品概率之比为设计目标,建立了公差优化设计产品质量稳健性损失成本目标函数,并研究了优质品率和封闭环误差分布方差的确定方法.以加工成本和产品质量稳健性损失成本为目标,以模糊装配可靠度、可取公差极限范围为约束条件,建立了公差多目标优化数学模型.举例说明了文中所述的公差稳健优化设计方法的应用,采用遗传算法实现了公差的多目标优化设计.实例表明,该方法能够协调零件的加工成本和产品质量的稳健性损失成本,使优化指标的综合性能最佳.     

断开式转向梯形机构的稳健优化设计模型

为解决传统优化设计方法中存在的最优解的函数值波动过大且容易违反约束的问题,将稳健设计运用于汽车断开式转向梯形机构的优化设计中.首先分别分析了稳健设计和转向机构的数学模型;其次在目标函数与约束中同时考虑运动副间隙的影响,建立了稳健优化设计模型.实例分析表明,与传统的优化方法相比较,该模型不仅可以得到较小的误差还具有较高的...     

基于物理规划与容差模型的压杆可靠性稳健设计

可靠性稳健设计本质上是一个多目标优化问题。物理规划法的偏好函数设计对数学模型有非常重要影响,为了使偏好区间的选择更加符合工程实际,文章将物理规划法与容差模型二步解法结合。第一步通过获取待优化目标函数的一般非稳健解信息,以此指导目标函数偏好函数的设计;第二步,构建以综合目标偏好函数为新的设计目标函数,将多目标优化问题转化为单目标问题,引入稳健设计变差影响,构建可靠性稳健设计模型;最后利用小生境粒子群算法对模型进行求解。以压杆稳定设计问题为例,验证了所提方法理论的正确性和可行性,表明该方法是解决工程构件可靠性稳健设计的一种实用有效的数值方法。     

汽车零部件稳健优化设计的实现策略

从工程设计的观点，应用稳健优化设计的方法来考虑可控制参数和不可控制参数的变异对产品质量的影响，以提高设计解的可行稳健性和质量函数的不灵敏性。重点讨论随机问题的稳健优化设计模型和基于灵敏度分析的稳健优化设计模型，并运用基于灵敏度分析的稳健优化设计方法对汽车离合器膜片弹簧进行设计计算。     

平面连杆机构的6σ稳健优化设计

在平面连杆机构的确定性优化设计中,满足各种约束的最优解一般在约束边界附近,当设计变量产生随机波动时,最优解往往变成违反约束的不可行解,导致设计失效.运用6σ稳健优化设计理论,建立了基于容差模型的再现轨迹连杆机构的稳健优化设计数学模型,利用iSIGHT软件集成的6σ稳健优化设计模块,进行稳健优化设计.结果表明,稳健优化设...     

基于混合响应面的多目标稳健设计

在大部分的实际工程优化问题中,产品质量特性与不确定性因素的关系是未知的或复杂的。为此提出了一种基于混合响应面技术的多目标稳健优化设计。该方法首先利用多项式响应面以及神经网络构造产品质量特性的显性表达式。在考虑目标函数以及约束稳健性的前提下,结合多目标技术中模糊偏好的方法设计权重,从而得到稳健设计的精确解。该方法解决了基于近似技术的稳健设计中计算精度与计算效率之间的矛盾。通过对双杆衍架结构进行算例分析,证明了该方法的可行性。