弹簧结构与性能参数的多目标优化设计

内燃机气门弹簧设计属于多目标优化设计,针对多目标优化问题本身的复杂性,将其转化为单目标优化问题,综合运用机械优化设计理论及方法,通过分析弹簧优化设计的设计变量、目标函数和约束条件,建立起以弹簧的结构重量、自由高度及防共振性能为目标函数的多目标优化设计数学模型,并通过MATLAB编程对数学模型进行了求解,得到了弹簧结构参数和性能参数的最优值。这种多目标优化设计的思想和方法可以较大地提高设计质量和效率,具有较大的工程实用价值。     

内燃机气门弹簧多目标优化设计

综合运用机械优化理论的优化设计方法,通过分析内燃机气门弹簧优化设计的设计变量、目标函数和约束条件,建立起以内燃机气门弹簧的质量、高度及防共振性能为目标函数的多目标优化设计数学模型,对多目标优化设计方法进行了探讨,并给出了设计实例。算例结果表明该方法具有工程实用价值。     

传动轴多目标可靠性优化设计

以小型轨道车传动轴的优化设计为目标,采用常规优化设计结合可靠性理论的方法,建立多目标优化数学模型。引入权系数表示各目标在优化问题中的重要程度,应用MATLAB优化工具箱进行运算,得出优化结果。结果表明多目标可靠性优化设计的可行性和实用性。     

行星减速器的离散变量多目标优化设计

针对行星减速器的多目标优化设计,运用层析分析法确定分目标函数的权重系数,克服了权重系数选取的主观性和不确定性。针对设计变量为离散变量,采用基于改进粒子群算法的离散变量处理策略对优化设计模型进行求解。通过具体实例计算,得到的优化设计参数比原设计参数更加合理,证明了该方法在行星减速器多目标优化中的可行性和合理性。     

基于VB的磁选机优化设计系统研究

介绍了基于VB语言的磁选机优化设计系统及其主要功能。该系统可以完成磁选机设计中的方案优化设计和参数优化设计；利用ActiveX技术还可以连接AutoCAD与Word生成设计图纸和设计文档。     

封闭式行星传动卷筒的模糊可靠性优化设计

运用模糊理论和可靠性理论,对封闭式行星传动卷筒的整体传动参数进行了多目标优化设计。实例表明,优化结果更接近工程实际。     

基于NSGA-Ⅱ的内燃机气门弹簧的多目标优化

内燃机气门弹簧的设计一般属于多目标优化设计。根据内燃机气门弹簧在实际中的设计要求,建立其多目标优化模型。采用NSGA-II优化算法对其进行多目标优化,克服了传统的试凑法和图解法存在的不足,实现了多方案优化设计,提高了气门弹簧的设计质量和设计效率,具有较大的工程使用价值。     

基于NSGA-Ⅱ的内燃机气门弹簧的多目标优化

内燃机气门弹簧的设计一般属于多目标优化设计。根据内燃机气门弹簧在实际中的设计要求,建立其多目标优化模型。采用NSGA-II优化算法对其进行多目标优化,克服了传统的试凑法和图解法存在的不足,实现了多方案优化设计,提高了气门弹簧的设计质量和设计效率,具有较大的工程使用价值。     

永磁筒式磁选机磁系结构的优化设计方法研究

优化磁系结构设计是改善磁场特性、提高磁选机性能的有效途径。在研究永磁筒式磁选机磁场分布的基础上,提出结构优化设计方法。以磁感应强度、磁场波动系数、径向磁场梯度为性能指标,选择磁极宽度间隙比和宽度高度比作为优化参数,基于有限元仿真模型建立了参数与性能指标之间的函数关系;以磁场波动为优化目标,采用非线性约束优化的方法,获取最优参数值;以φ1 250 mm筒径磁选机为例进行仿真,结果表明,采用所提出的优化方法设计的磁选机性能指标优于传统方法设计的同类产品,且节省25%永磁材料。     

基于层次分析法的齿轮减速器多目标优化设计

针对ZQ型齿轮减速器体积和结构尺寸较大、承载能力低、寿命短等问题,提出了一种以轮齿强度为可靠性约束条件,同时考虑中心距和转动惯量最小、且重合度更大的多目标优化设计方法。通过运用层次分析法确定各分目标函数之间的权重系数和利用MATLAB优化工具箱中的序列二次规划法对优化设计模型进行求解。通过实例计算,得到了更加合理的优化设计参数,证明了该方法在减速器优化设计中的合理性、可行性。     

基于改进灰色绝对关联度的弹簧高维多目标优化设计

提出了一种基于混合离散变量多目标优化设计求解方法,该方法应用改进灰色绝对关联度将多目标优化问题转化为单目标优化问题。该方法能合理地处理优化设计中混合离散变量的取值问题,引入了等概率混沌移民算子对基本遗传算法进行了改进,并开发了混合离散变量优化的灰色复合遗传算法程序。弹簧优化设计实例表明,该算法对优化设计问题的特性无特殊要求,具有较好的普适性,而且程序运行可靠,全局收敛能力强。     

基于MATLAB大型齿轮传动装置设计的多目标优化设计

围绕大型齿轮传动装置设计的多目标优化设计,介绍在机械工业设计中应用最多的MATLAB;利用MATLAB对二级斜齿圆柱齿轮进行体积、质量、平稳可靠性等目标进行优化设计;通过工程实例验证多目标优化的效果。     

高频振动筛多股螺旋弹簧模糊优化设计

针对煤泥脱水高频振动筛使用普通圆柱螺旋弹簧时,存在着吸振性差,易发生疲劳失效断裂等问题,提出采用多股螺旋弹簧作为其支撑,并运用模糊理论方法进行优化设计。通过对多股螺旋弹簧相关设计变量选择、目标函数建立、约束条件确定,构建了模糊优化设计模型,求出最优解,最终获得比较理想的优化设计结果。     

基于ISIGHT的复摆颚式破碎机多学科协同优化设计

运用多学科设计优化方法,以复摆颚式破碎机为研究对象,将对产品性能具有显著影响的多个相互耦合的学科参数,集成到一个共同的优化平台上进行全局优化,实现设计参数的最佳耦合和产品总体的最优设计。选择破碎机生产能力、动颚行程特性值、机座振动力及动颚质量作为优化设计目标,分别按运动学、动力学和静力学问题建立相应的优化模型;并以ISIGHT软件为集成优化平台,集成ANSYS、MATLAB等软件,通过协同优化数学建模在ISIGHT平台上集成、求解,完成对破碎机的多目标优化设计。优化结果表明,采用多学科优化方法可以实现设计参数的最佳耦合和产品性能的综合优化,优化后的破碎机产品性能得到显著改善。     

永磁磁选机轴部磁化现象及解决措施

针对永磁磁选机轴部被磁化,导致轴承带磁运行,降低轴承使用寿命的问题,通过采用Ansoft有限元软件分析了永磁磁选机轴部被磁化的原因,并对轴部磁感应强度及其吸附力进行测试,通过相应的优化设计,从根本上解决了永磁磁选机轴部被磁化的问题。     

基于多目标遗传算法的地下铲运机性能优化研究

为了能够提高地下铲运机的性能,深入地研究了多目标遗传算法在铲运机性能优化设计中的应用。分析了地下铲运机的主要性能参数;建立了地下铲运机多目标优化的数学模型;然后,分析了改进多目标遗传算法的基本原理;利用MATLAB软件进行了地下铲运机的性能优化分析,优化设计结果使地下铲运机性能得到了极大地提高,并且表明该算法的优越性。     

基于MATALAB算法的十字板轴优化设计

分析了SZY01型海底原位十字板剪切测试仪器测量部件十字板轴的工作情况,以十字板轴的直径和长度为优化目标,建立了二维约束多目标优化数学模型,依据边界条件,运用MATALAB 6.5工具箱的优化设计模块获得了十字板轴直径和长度的优化解。在室内对原轴与优化轴进行了对比试验,并以室内便携式剪力仪测量数据为基准,定性地证明了采用优化轴可提高测量精度。     

矿山机械的优化设计

本文以单级直齿圆柱齿轮减速器为例,建立多目标优化的数学模型,经优化设计后,可减少减速器体积,介绍了矿山机械的优化设计方法。     

瓦斯抽放钻机动力头传动系统的多目标优化设计研究

建立了钻机动力头齿轮系的多目标优化设计数学模型。分别以齿轮系最后一级齿间最小油膜厚度最大、齿轮传动体积和最小为分目标,采用目标规划法建立统一目标函数,取齿轮的模数、齿宽和齿数为设计变量,且等效转动惯量最小原则下的传动比为约束条件,运用MATLAB进行遗传算法优化计算。结果表明,该方法简便有效。     

节段式多级离心泵多工况水力模型节能优化研究

为提高节段式多级离心泵多工况水力模型节能优化效果,基于水力损失数学模型构建了四级节段式离心泵的水力损失数学模型,结合工业试验数据与Isight优化平台精确求解了泵内各项水力损失系数。以此为基础,设计了节段式多级离心泵多工况水力模型的节能优化流程,并以MD580-60型节段式多级离心泵为验证对象,将大流量、设计流量和小流量工况下的效率作为目标函数,且以各条件下泵扬程为约束条件,运用遗传算法对其水力模型的3个工况进行优化设计,获得叶轮与导叶关键几何参数的最优匹配关系。最后运用CFD数值模拟仿真软件验证了该多工况水力模型节能优化设计的科学性与准确性。