鱼雷卡箍联接结构模糊可靠性优化设计

针对目前鱼雷卡箍联接结构设计主要采用静强度方法,尚缺乏科学性,将优化技术、可靠性理论和模糊数学有机结构,对鱼雷卡箍联接结构提出基于模糊可靠性的优化设计.以某型鱼雷卡箍联接结构为例,所得结果与常规优化结构进行比较表明,这种方法不但充分考虑了可靠性指标的要求,而且还考虑了有关设计参量所具有的随机性和模糊性,具有一定的理论先进性,对提高鱼雷结构设计水平有着重要意义.     

键联接的优化设计及可靠性计算

用优化设计的方法建立了键联接的优化数学模型,并对键联接进行了可靠性分析。     

数据链组网拓扑优化设计研究

为解决地空数据链组网可靠性问题,建立了网络拓扑优化模型,在考虑网络拓扑和可靠因素影响的基础上,引入一种快速的可靠性评估方法进行定量分析,仿真结果验证了该算法的可行性和有效性,为实现数据链网络拓扑结构的优化设计提供了新的研究思路和方法.     

火炮制退机节制杆稳健优化设计方法研究

合理调整制退机节制杆结构尺寸的变化范围,既可以调整火炮的最大后坐阻力和后坐长度,又能缩小它们的波动范围。为了达到上述目的,建立了能够充分考虑坡膛和膛线对炮膛合力影响的节制杆优化模型。提出了一种不仅可以给出设计变量公差带和优化目标变化范围,还能充分考虑设计变量在公差带内分布情况的现代稳健优化设计方法。最后通过某火炮制退机节制杆的稳健优化设计,实现了对上述方法的验证。     

潜艇自航模系统可靠性优化设计

针对潜艇自航模系统可靠性设计问题,提出了有针对性的可靠性优化设计方法;在构建矩阵式任务剖面的基础上,应用多阶段任务系统可靠性建模理论建立系统可靠性模型并开展预计;根据FMEA分析结果提出技术改进措施,以体积、重量、成本为约束构建可靠性冗余优化模型并利用微粒群算法求解.案例证明了该优化设计的有效性及可行性.     

FE 模态计算中对螺栓联接结构的合理建模

分析了模态计算中螺栓联接结构的几种建模方法;对螺栓联接结构提出了一种新的合理建模的方法．     

鱼雷壳体结构的模糊优化设计

鱼雷壳体结构优化设计是鱼雷外形优化设计中的重要组成部分,关系着后期鱼雷总体优化设计的成败.但是,目前的鱼雷壳体优化设计方法仅是将设计变量作为固定变量来处理,没有考虑到设计变量存在的不确定性,另外环境变量也存在着不确定性,这些因素都说明鱼雷壳体优化设计实际上是一个模糊优化问题.如果忽略了鱼雷壳体优化设计的模糊性,会导致优化结果存在较为严重的危险性,同时也会对后期的鱼雷总体设计带来无法预知的影响.针对这一问题,在鱼雷壳体结构优化设计中引入模糊理论,建立鱼雷壳体结构模糊优化模型,并用单目标模糊优化方法进行鱼雷壳体结构模糊优化设计.将鱼雷壳体结构优化设计中存在的风险降到最低.     

燃惰气发生器燃烧室结构优化设计

预惰化主动防、抑爆技术及惰气高倍泡沫应急消防技术是正在研究开发的新型军用油料洞库安全防护技术.惰气的来源制约了技术的开发实施.以燃惰气发生器燃烧室为研究对象,针对现有设计样机体积大、可靠性差及惰气质量较低等缺陷,对其进行了优化设计,在设计中,采用切向弯曲叶片式旋流器作为进风装置,并在火焰筒内采用了多种先进的强化油气掺混燃烧结构,极大地提高了燃烧效率.对优化设计样机的实验测试结果表明优化设计高效合理,满足了应用要求.     

应用虚拟样机技术优化设计卡钳

分析了传统设计方法的弊端,介绍虚拟样机技术这一全新的设计方法.以应用动力学仿真软件ADAMS建造卡钳虚拟样机优化设计的实例,说明虚拟样机技术可以缩短开发周期、降低成本,提高设计质量和可靠性.     

涡轮盘疲劳寿命可靠性设计仿真及优化策略

涡轮盘是航空发动机主要部件之一,一旦发生破坏性故障将导致严重的后果。在充分考虑影响涡轮盘高低周复合疲劳寿命因素不确定性基础上,以MATLAB为平台,设计了涡轮盘高低周复合疲劳寿命可靠性优化设计的联合仿真平台。利用寿命函数和寿命可靠性分析极限状态函数中的共性需求,提出了在优化迭代的过程中自适应构建寿命函数Kriging模型和寿命可靠性极限状态面Kriging模型时共用训练样本点的策略。同时,提出了一种构建寿命函数Kriging模型的学习函数。使用所搭建的疲劳寿命可靠性优化设计平台,完成了某型涡轮盘盘心、榫槽以及涡轮盘系统高低周复合疲劳寿命的可靠性优化设计。结果表明,最优设计方案的局部最大应力显著降低,均值寿命大幅提高,并满足可靠性约束。     

混合不确定条件下的飞行器级间分离可靠性分析

为量化飞行器级间分离过程随机不确定性和认知不确定性的综合影响,结合概率和区间理论混合模型特点,提出了一种基于随机和区间理论混合模型的飞行器级间分离可靠性分析方法。面向高超声速飞行器分离任务需求,建立分离动力学仿真模型,针对级间分离结构的几何特点,设计了一种快速碰撞检测方法,进而构建了分离任务的可靠性分析混合模型。通 过将该模型转化为随机可靠性分析的无约束优化问题,考虑分离过程中复杂外力及力矩导致功能函数高度非线性的特点,利用高效全局优化和主动学习Kriging方法实现无约束优化问题高效求解。结合实例表明,该方法能够准确描述混合不确定性因素对飞行器分离过程的影响,给出了飞行器分离任务可靠性区间,可为飞行器分离方案的精细化设计提供决策支持。     

一种控制学科在设计回路的多学科设计优化方法

提出了一种直接针对设计参数不确定性描述的鲁棒控制器设计方法,并将该方法的研究和多学科设计优化方法的研究结合起来,实现了控制学科在设计回路的多学科设计优化。以某无尾布局微型飞行器为例开展了气动、控制学科的并行设计优化研究,说明了该方法的可行性。     

基于机场跑道方向特征的快速识别方法

在分析航拍和遥感机场跑道结构特征的基础上,提出了一种结合跑道方向特性的快速识别方法。具体介绍了方向小波变换检测边缘的算法和基于方向特性的改进Hough变换提取直线的方法。前者增加了检测结果的有效性和可靠性,后者加快了跑道识别速度,并能详细描述跑道。实验结果表明本算法是准确、快速、稳健的。     

灰色可靠性设计模型及其在机械工程应用

将灰色系统推广到概率统计理论 ,阐述了灰色概率公理化体系 ,研究了灰色概率密度函数与灰色可靠度计算方法 ,建立了应力—强度干涉灰色可靠度计算模型及其白化求解方法 ,编制了matlab5 3语言程序。给出了工程应用实例 ,并对结果与常规可靠性设计进行了对比分析 ,显示了本模型的正确性与可行性。它可用于设计参数变动对可靠度的灵敏度分析及其稳健性可靠性设计 ,有效地控制设计参数     

稳态随机过程激励下基于首次超越破坏的结构优化设计

把结构系统动力可靠性分析与最优化设计结合起来 ,以结构系统的最小质量为目标函数 ,给出了考虑在平稳随机过程激励下多自由度线性系统总的可靠性的结构优化设计方法。运用谱分析理论 ,推导了结构系统在平稳随机过程激励下响应的统计特征 ,同时结合首次超越破坏的Possion模型计算结构系统的可靠性 ,最终采用广义乘子法得到结构系统设计变量的最优值。计算结果表明该方法是可行的     

基于不确定性的末制导初始参数优化设计方法

为量化无动力滑翔飞行器末制导初始参数不确定性的综合影响,提升飞行器落点精度,提出基于不确定性的末制导初始参数优化设计方法。面向飞行器末端高动态打击需求,采用落角约束下的滑模变结构导引律进行实时弹道成型,进而考虑末制导初始参数的不确定性。以落点有效毁伤半径概率和落点圆概率偏差为多优化目标,建立基于不确定性的末制导初始参数及制导律参数优化模型。针对这一不确定性优化模型,研究利用高效全局优化和蒙特卡洛方法,给出末制导初始参数及制导律参数的最优设计方案。仿真结果表明:该方法能显著提升落点精度,为方案设计阶段飞行器末制导交接点的选取提供决策支持。     

多阶段任务系统可靠性并联冗余优化模型

多阶段任务系统是一类普遍存在的复杂系统,研究其可靠性冗余优化对于该类系统设计具有重要的参考价值。针对多阶段任务系统的可靠性并联冗余优化问题,提出了采用冗余故障树和冗余BDD来描述系统冗余结构的方法。给出了冗余模块在多阶段任务系统中的可靠度计算方法,建立了整个冗余多阶段任务系统可靠度计算模型。在此基础上以费用最小为目标,构建多阶段任务系统可靠性冗余优化模型,并应用微粒群算法对模型进行求解。算例验证了模型的合理性及算法的有效性。     

民用飞机运行可靠性研究进展

结合民用飞机运行可靠性研究的技术现状与发展趋势,根据现有的型号设计、研制和在役飞机的具体情况,阐述了民用飞机运行可靠性研究需求。通过梳理民用飞机运行可靠性理论研究进展及工程应用现状,从运行数据采集与处理、运行可靠性分析方法、运行可靠性预测反馈技术、运行可靠性的优化设计、优化维修任务、运行可靠性综合管理平台六个方面,详细阐述民用飞机运行可靠性研究现状及面临问题,展望了民用飞机运行可靠性研究未来发展方向。     

防空多传感器网络的拓扑优化模型

防空多传感器网络是防空网络化作战体系结构的重要组成部分。针对防空多传感器网络的网络结构模型,研究了已知网络中单元节点的位置和数量,如何最优确定网络中继器的位置、数量及其与单元节点的连接关系,即网络拓扑优化设计问题。最后给出了防空多传感器网络拓扑优化设计的数学模型及其求解方法。     

求解不确定型车辆路径问题的弱鲁棒优化方法

为降低鲁棒优化模型最优解的保守性,以最小化违约车辆数和总惩罚成本为目标,建立针对旅行时间不确定的开放式车辆路径问题的弱鲁棒优化模型。对于不确定数据集的每个取值,该模型的最优解可以使其目标函数值始终不超过某数值,进而改善最优解的保守性。为提高启发式算法发现最优解的概率,提出一种自设计遗传算法对模型进行求解,其主要思想是利用粒子群算法搜索出可使遗传算法预期产生最好解的算法要素,并将其进行组合,从而产生新的遗传算法。采用新产生的遗传算法对模型继续求解,输出最好解。计算结果表明:与以往的鲁棒优化方法相比,弱鲁棒优化方法的最优解的保守性显著降低。