×

通过几何优化改善机器动力学。 (英语) Zbl 1274.74404号

摘要:本文的中心论题是,通过在制造、成本和功能约束允许的所有结构几何空间中进行系统而细致的进化算法搜索,可以在某些情况下显著提高机械的动态性能。在由于成本和复杂性而无法使用主动控制元件的情况下,这是一种廉价而优雅的方法。从优化的角度来看,挑战在于对这些问题经常产生的多维和多模态设计空间进行有效而彻底的全局探索。此外,设计通常由连续变量和离散变量的混合定义,这是进化算法最适合的任务。在本文中,我们讨论了在结构重量和制造限制的情况下,优化作物喷雾机械以提高喷雾沉积的均匀性的具体情况。使用混合变量进化算法可以优化形状和拓扑。通过这个过程,我们成功地将喷雾器的最大滚动角度降低了一个数量级,同时只允许对基线设计进行相对便宜的更改。当我们放松成本限制时,进一步的(虽然不太引人注目)改进被证明是可能的。我们将相同的方法应用于减少质量的反问题,同时保持可接受的滚动角度–在这种情况下,证明可以提高2%。

MSC公司:

第74页第15页 固体力学优化问题的拓扑方法
第74页第10页 固体力学中其他性质的优化
90 C90 数学规划的应用

软件:

顶部。
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部 链接

参考文献:

[1] Anthonis J、Audenaert J、Ramon H(2005),作物喷雾器吊杆垂直悬挂的设计优化。Biosyst工程90(2):153–160·doi:10.1016/j.biosystemseng.2004.08.011
[2] Clijmans L、Swevers J、De Baerdemaeker J、Ramon H(2000)《喷雾器动臂运动第1部分:使用实验系统辨识理论推导数学模型》。农业工程研究杂志76:61–69·doi:10.1006/jaer.2000.0530
[3] Dylejkoa PG、Kessissoglou NJ、Tso Y、Norwood CJ(2007)优化谐振变换器,以最大限度地减少海上船舶的振动传递。J Sound Vib杂志300:101–116·doi:10.1016/j.jsv.2006.07.039
[4] Fiacco AV,McCormick GP(1968)非线性规划:序列无约束最小化技术。威利·Zbl 0193.18805号
[5] Goldberg D(1989)搜索、优化和机器学习中的遗传算法。Addison-Wesley专业版·Zbl 0721.68056号
[6] Huang X,Xue YM(2010),对eso型拓扑优化方法的进一步回顾。结构多盘Optim 41:671–683·doi:10.1007/s00158-010-0487-9
[7] ISO 5008:2002(2002)农业轮式拖拉机和田间机械-操作员全身振动测量。国际标准化组织
[8] Kamesh D、Pandiyan R、Ghosal A(2010),用于衰减航天器微振动的低频平台建模、设计和分析。J Sound Vib 329(17):3431–3450·doi:10.1016/j.jsv.2010.03.008
[9] Keane AJ(1995)《通过异常几何形状进行被动振动控制:遗传算法优化在结构设计中的应用》。J声音Vib 185(3):441–453·Zbl 1048.74567号 ·doi:10.1006/jsvi.1995.0391
[10] Keane AJ,Nair PB(2005)《航空航天设计的计算方法》。威利
[11] Langenakens J、Clijmans L、Ramon H、De Baerdemaeker J(1999)《垂直喷洒臂运动对喷洒均匀性的影响》。农业工程研究杂志74:281–291·doi:10.1006/jaer.1999.0464
[12] Martins JRRA,Poon NMK(2005)《使用约束聚合进行结构优化》。第六届世界结构和多学科优化大会。巴西里约热内卢ISSMO
[13] Oka SY,Songa J,Park KS(2008)使用多目标遗传算法和随机线性化方法对连接相邻结构的滞回阻尼器进行优化设计。工程结构,第30卷,编号1240–1249
[14] París J、Navarrina F、Colominas I、Casteleiro M(2009),局部和整体应力约束下连续体结构的拓扑优化。结构多盘优化39:419–437·Zbl 1274.74375号 ·doi:10.1007/s00158-008-0336-2
[15] París J、Martínez Navarrina F、Colominas I、Casteleiro M(2010)《应力约束结构的拓扑优化:航空应用》。In:IOP conf.系列:材料科学与工程,第10卷,编号1-9
[16] Parloo E、Guillaume P、Anthonis J、Heylen W、Swevers J(2005)《采用最大似然识别技术对喷雾器吊杆动力学建模——第2部分:基于灵敏度的振型归一化》。Biosyst工程83(3):291–298
[17] Sigmund O(2001)用matlab编写的99行拓扑优化代码。结构多盘Optim 21:120–127·doi:10.1007/s001580050176
[18] Tudose L,Buiga O,Stefanache C,Sóbester A(2010)二级斜齿轮减速器的自动优化设计。结构多盘Optim 42:429–435·doi:10.1007/s00158-010-0504-z
[19] 朱建华,张文华,邱KP(2007)基于单元替换法的双向进化拓扑优化。计算力学40:97–109·Zbl 1222.74038号 ·doi:10.1007/s00466-006-0087-0
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。