正交實(shí)驗(yàn)法和流場(chǎng)模擬的攪拌罐結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

壓力容器的設(shè)計(jì)應(yīng)同時(shí)考慮可靠性和經(jīng)濟(jì)性。針對(duì)壓力容器結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì),將強(qiáng)度、剛度、封頭穩(wěn)定性和液壓試驗(yàn)應(yīng)力強(qiáng)度作為約束條件,建立了以容器總質(zhì)量為目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化模型。根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)公稱直徑系列,優(yōu)化模型變量迭代步長(zhǎng),采用c++builder語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了自動(dòng)處理程序,優(yōu)化后的低壓閃蒸罐筒體長(zhǎng)度比原設(shè)計(jì)減少了1100mm,總質(zhì)量減少了412.83kg。

文章應(yīng)用正交實(shí)驗(yàn)法,以二通插裝閥為研究對(duì)象,用fluent12.0軟件進(jìn)行數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)。以通過(guò)二通插裝閥進(jìn)出口壓差最小為設(shè)計(jì)目標(biāo),通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,確定影響該閥性能的主要結(jié)構(gòu)及參數(shù),并得到二通插裝閥壓降最小化的初步方案。結(jié)果證明該優(yōu)化方案可以大大提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。

西北地區(qū)某高層辦公樓頂造型塔,在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中遇到了實(shí)際困難,在充分理解建筑造型創(chuàng)意的同時(shí),巧妙運(yùn)用力學(xué)原理、工程安裝構(gòu)造細(xì)節(jié),在保證安全的前提下,對(duì)鋼塔進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,最終采用的優(yōu)化方案僅用了原鋼塔方案1/20的鋼材,達(dá)到了很好的優(yōu)化效果。

應(yīng)用cae軟件proe、ansys和協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件isight,構(gòu)建了基于isight的協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái),利用這一平臺(tái)并基于分析設(shè)計(jì)的思想,完成了對(duì)硫化罐卡箍的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。研究表明:在不增加硫化罐卡箍質(zhì)量的前提下,通過(guò)改進(jìn)其結(jié)構(gòu)參數(shù)可以顯著改善卡箍的受力狀況,最大當(dāng)量應(yīng)力可由213.05mpa降至148.349mpa,降幅達(dá)30.37%,從而為硫化罐卡箍的輕量化設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

利用ansys自帶的/opt優(yōu)化模塊及ansys提供的零階優(yōu)化方法,對(duì)一種鐵水罐傾翻吊鉤進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì).根據(jù)吊鉤的使用要求,將吊鉤的厚度和圓孔半徑作為優(yōu)化變量,以吊鉤自重為目標(biāo)函數(shù),達(dá)到減輕吊鉤自重的目的,并對(duì)優(yōu)化后的吊鉤作出結(jié)構(gòu)上的安全性評(píng)價(jià).

氣冷室結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

第八屆“挑戰(zhàn)杯”廣東省參賽作品汕頭大學(xué) -1- 鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工具箱 目錄 一、作品簡(jiǎn)介??????????????????????11 二、作品的詳細(xì)功能列表?????????????????16 三、作品的主要交互界面?????????????????25 四、作品的部分測(cè)試數(shù)據(jù)?????????????????37 一、作品簡(jiǎn)介 1.研究背景和意義 近20年來(lái)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)及國(guó)家政策的調(diào)整，我 國(guó)已經(jīng)成為世界上的產(chǎn)鋼大國(guó)，再加上鋼結(jié)構(gòu)自身的諸多優(yōu)點(diǎn)（如： 自重輕、工期短、抗震性能好等），這一切都使得發(fā)展中的鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng) 成為結(jié)構(gòu)工程中一個(gè)重要的并富有活力的分支，廣泛、深入地應(yīng)用鋼 結(jié)構(gòu)已成不可避免的現(xiàn)實(shí)。建設(shè)部在調(diào)整修訂我國(guó)建筑技術(shù)改革中， 亦明確提出推廣應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)。但同時(shí)，我們還應(yīng)該看到，目前國(guó)內(nèi)鋼 結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計(jì)隊(duì)伍還比較薄弱，還

介紹了粒子群優(yōu)化算法的原理和實(shí)現(xiàn)方法,分析了該算法的主要參數(shù)對(duì)搜索方向的影響。將粒子群優(yōu)化算法與遺傳算法在優(yōu)化過(guò)程和搜索技術(shù)方面進(jìn)行了對(duì)比。利用粒子群優(yōu)化算法與遺傳算法分別對(duì)測(cè)試函數(shù)和桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行求解,將兩種算法的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。計(jì)算結(jié)果表明在滿足相同的計(jì)算精度的前提下,粒子群優(yōu)化算法的效率更高,利用粒子群優(yōu)化算法可求解機(jī)翼結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題,因此,粒子群算法是一種有效的優(yōu)化方法,適用于大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

本文對(duì)現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與算法進(jìn)行了概況和總結(jié)。分析了尺寸優(yōu)化、形狀優(yōu)化、拓?fù)鋬?yōu)化和布局優(yōu)化等四種工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論。介紹了三種常用的仿生學(xué)結(jié)構(gòu)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)算法:遺傳算法、模擬退火法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法。

提出了一種基于進(jìn)化機(jī)制的ebg(electromagneticbandgap)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,該方法結(jié)合改進(jìn)的簡(jiǎn)化粒子群算法ispso(improvedsimpleparticleswarmoptimization)和電磁仿真軟件ie3d,實(shí)現(xiàn)ebg結(jié)構(gòu)自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì),使其達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。算法實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,ebg結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)通過(guò)外部改進(jìn)的粒子群優(yōu)化算法來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)特性的仿真通過(guò)電磁仿真軟件ie3d來(lái)完成的。利用ispso/ie3d方法優(yōu)化設(shè)計(jì)了一個(gè)ebg結(jié)構(gòu),仿真試驗(yàn)表明該ebg結(jié)構(gòu)性能優(yōu)異,進(jìn)而也驗(yàn)證了ispso/ie3d自動(dòng)設(shè)計(jì)方法對(duì)ebg結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性。最后將該ebg結(jié)構(gòu)用于微帶天線設(shè)計(jì)中,提高了天線的性能。

為提高savonius風(fēng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率,以風(fēng)機(jī)的風(fēng)能利用率為優(yōu)化目標(biāo),風(fēng)斗直徑、風(fēng)斗間隙和風(fēng)輪高度為變量,貝茲極限和相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)論為約束條件,建立了風(fēng)輪結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化模型,并利用matlab求解得到其最優(yōu)結(jié)構(gòu)尺寸。為使風(fēng)能利用率更高,對(duì)風(fēng)輪結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行改進(jìn),建立三維模型,利用ansysworkbench進(jìn)行流固耦合分析,驗(yàn)證了優(yōu)化、改進(jìn)后風(fēng)輪結(jié)構(gòu)在危險(xiǎn)風(fēng)速下的可靠性。

為解決焦煤綜掘工作面除塵風(fēng)機(jī)的除塵效率問(wèn)題,結(jié)合焦煤的產(chǎn)塵特點(diǎn),在對(duì)綜掘工作面壓力場(chǎng)模擬及通風(fēng)機(jī)特性曲線分析的基礎(chǔ)上,提出了針對(duì)塵源點(diǎn)集中綜掘面,通過(guò)減少除塵風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口風(fēng)量,提高吸塵負(fù)壓的觀點(diǎn),來(lái)控制\"二次塵化作用\

根據(jù)磁流變液在磁場(chǎng)作用下的可控可逆特性,在傳統(tǒng)磁流變閥閥芯上纏繞三組勵(lì)磁線圈,與閥體一起組成4個(gè)可變阻尼間隙,形成一種外側(cè)圓環(huán)阻尼間隙多級(jí)調(diào)壓型磁流變閥。采用ansys有限元仿真軟件對(duì)多級(jí)調(diào)壓型磁流變閥進(jìn)行了磁場(chǎng)仿真,得出了磁力線分布和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小?；诜抡婧筇幚頂?shù)據(jù)對(duì)磁流變閥進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化,得出了該磁流變閥的最佳結(jié)構(gòu)參數(shù),并對(duì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化前后阻尼間隙處的磁感應(yīng)強(qiáng)度以及進(jìn)出口閥壓差進(jìn)行了對(duì)比分析。相關(guān)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法和思路對(duì)磁流變閥設(shè)計(jì)具有一定的理論指導(dǎo)意義。

就我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原則和方法應(yīng)用進(jìn)行了研究，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)方案優(yōu)化進(jìn)行了探討，提高了建筑設(shè)計(jì)效果，以

結(jié)構(gòu)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)是在常規(guī)優(yōu)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。本文回顧了基于可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的概念及研究概況，介紹了結(jié)構(gòu)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題的兩種基本模型，求解結(jié)構(gòu)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題的兩類方法：優(yōu)化準(zhǔn)則法和數(shù)學(xué)規(guī)劃法。

針對(duì)現(xiàn)役運(yùn)行的濕法氣化工藝噴嘴冷卻效果差,使用周期短的缺點(diǎn),對(duì)其結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),將盤(pán)管冷卻改為夾套冷卻;分別從結(jié)構(gòu)、阻力降、傳熱效率等方面對(duì)改造前后2種結(jié)構(gòu)形式的噴嘴進(jìn)行了計(jì)算、分析、對(duì)比和總結(jié)。

井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法——分析了國(guó)內(nèi)外井身結(jié)構(gòu)系列的特點(diǎn)，討論了井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則和井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系數(shù)。探討了井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法；提出了井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。為鉆井工程設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù)，具有一定的實(shí)用價(jià)值。

近幾年，隨著房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)數(shù)量急劇增長(zhǎng)，土地價(jià)格、建筑材料和人工成本也水漲船高，為房屋建筑的造價(jià)成本帶來(lái)巨大壓力。為了滿足市場(chǎng)需求，高層、超高層建筑越來(lái)越多。這也對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。因此，就需要提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)，以滿足人們對(duì)于房屋建筑結(jié)構(gòu)的要求。

對(duì)現(xiàn)有工業(yè)運(yùn)行的濕法氣化工藝噴嘴冷卻結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),將盤(pán)管冷卻結(jié)構(gòu)改為夾套冷卻結(jié)構(gòu)。分別從結(jié)構(gòu)、阻力降、傳熱效率等方面進(jìn)行了分析對(duì)比,水冷夾套式氣化工藝噴嘴具有阻力較低、傳熱效率較高等特點(diǎn)。

根據(jù)太鋼三流220mm×220mm方坯連鑄中間包結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù),利用ansysfluent數(shù)值模擬軟件對(duì)該中間包流場(chǎng)和溫度場(chǎng)進(jìn)行模擬研究。結(jié)果表明,原型中間包流場(chǎng)不合理,第2流鋼液存在短路流和死區(qū),各流一致性較差。優(yōu)化方案通過(guò)在澆注區(qū)設(shè)立擋墻,形成鋼流緩沖區(qū),鋼液重新分配,流場(chǎng)一致性得到了大幅度改善。最優(yōu)方案應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)后,相對(duì)于原方案第1、2流夾雜物數(shù)量分別降低了9.51%、23.52%,流間夾雜物數(shù)量差異降低了52.72%,兩流夾雜物數(shù)量和流間夾雜物數(shù)量差異都明顯降低。

本文利用的結(jié)構(gòu)影響荷載研究了修改設(shè)計(jì)參數(shù)后結(jié)構(gòu)的內(nèi)力影響線與設(shè)計(jì)變量的增量之間的非線性關(guān)系,導(dǎo)出修改方案后內(nèi)力影響線的顯示表達(dá)式,并由此給出了一種有效的修改重分析方法,本文將此方法應(yīng)用于結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中,大大地節(jié)省了運(yùn)算機(jī)時(shí),提高了修改重分析的效率。

高層建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究 林知泉 （北京中華建規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司福州公司) 摘要： 高層建筑項(xiàng)目投資大，建設(shè)周期長(zhǎng)，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠有效的減少投資金，但是，由 于設(shè)計(jì)變量、約束條件、計(jì)算量過(guò)于龐大的原因，高層建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)并未有效的展 開(kāi)。分析了高層建筑結(jié)構(gòu)和工程優(yōu)化設(shè)計(jì)理論的發(fā)展趨勢(shì)，研究了高層建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中 存在的問(wèn)題，并探討了利用滿應(yīng)力設(shè)計(jì)法進(jìn)行高層建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的可行性。 關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化設(shè)計(jì) 高層建筑是隨著社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展和人們生活的需要而發(fā)展起來(lái)的，是城市 和工商業(yè)發(fā)展的結(jié)果，而建筑技術(shù)的進(jìn)步，輕質(zhì)高強(qiáng)材料的出現(xiàn)以及機(jī)械化、電 氣化、計(jì)算機(jī)在建筑中的應(yīng)用，又為高層建筑的發(fā)展提供了物質(zhì)和技術(shù)基礎(chǔ)。 （一）高層建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì) 第一，鋼筋混凝土材料重新得到重視。20世紀(jì)9o年代以來(lái)，美國(guó)、日本等 原來(lái)從高層鋼結(jié)構(gòu)