为改善基于风洞试验的桥梁断面气动外形优化方法所固有的人力物力耗费、搜索范围有限等缺点,提出了一套基于数值计算和数学策略的主梁气动外形优化方法。选取断面下腹板倾角和梁高作为设计变量,以计算流体力学(CFD)模拟和颤振时域法作为数值计算手段替代风洞试验,将试验设计、蚁群混合遗传算法与Kriging代理模型作为协同数学策略替代试错法,探索优化了苏通长江大桥流线型箱梁断面颤振性能最佳的参数匹配方案。结果显示,设计域内最优断面颤振临界风速比原型断面提高8%,下腹板倾角相比梁高对颤振性能影响更大,且存在交互作用。主梁断面气动外形数值优化方法能够较好地取代风洞试验进行外形寻优,研究对以后大跨度桥梁断面选型具有借鉴意义。

气动减速系统是保证飞机正常飞行的关键,如何高效、可靠地实现阻力伞锁机构的打开是影响气动减速系统的关键。本文以气动减速系统阻力伞锁机构为研究对象,通过对阻力伞锁机构运动特性的分析建立了刚柔耦合仿真模型并开展动力学仿真。针对其复杂的工作特点,提出了阻力伞锁机构卡滞与精度失效两种关键失效模式。针对关键失效模式分别建立了可靠性分析模型,采用AK-MCS法计算阻力伞锁机构可靠性。通过本文研究,得到了阻力伞锁机构在不确定性环境下可靠性水平,可以为今后阻力伞锁可靠性设计提供参考依据。

水下连接器是整个生产系统的关键节点,其密封一旦失效后果不堪设想,因此有必要对连接器进行可靠性评价,为水下生产系统工作稳定、安全可靠提供依据。水下连接器工作环境较为复杂,影响其密封性能退化因素较多,故以密封件接触应力强度作为水下连接器密封性能评价指标,通过敏感度分析方法,找到影响密封件接触应力强度的主要因素是工作内压、工作时间和位移载荷这3个随机变量。为了进一步确定这3个随机变量与接触应力强度之间的关系,开展连接器密封性能预测模型的研究。使用试验设计方法随机抽取工作内压、工作时间、位移载荷这3个随机变量数据,将这些数据代入Abaqus软件中进行有限元分析,得出相对应的密封接触应力强度值,然后使用Kriging模型将这3个变量与接触应力强度之间的关系进行拟合,得到密封性能与影响因素间的响应关系,实现对...

采用中心组合试验设计(Central Composite Design,CCD)方法和计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)数值模拟方法,对旋流除砂器进行了不同结构设计变量与目标变量之间的响应面实验。选用Kriging模型完成了响应面拟合,并结合混合整数顺序二次规划(Mixed-Integer Sequence Quadratic Programming,MISQP)算法完成了最优解的获取,实现了对旋流除砂器结构参数的优化。数值模拟结果与预测结果在分离效率和压降上的误差不超过1%,验证了模型的准确性。多组粒径的数值模拟结果表明

行波管的工作环境恶劣，其结构的振动特性对寿命及可靠性有着重要影响。应用有限元分析软件对行波管进行模态分析，并通过模态试验实测了行波管的模态参数，得到行波管前四阶固有频率和振型。对比分析仿真和试验结果，仿真计算的模态频率偏高。应用Kriging模型构建固有频率与材料参数的关系，将试验结果作为目标进行材料参数修正。修正后的仿真模型的计算精度有了大幅度提高，行波管结构的固有振动特性得到更加真实地反映，为进一步研究其动力学特性提供了更加准确的模型基础。

考虑到随机因素对球头铣刀铣削力的影响,提出一种基于Kriging和Monte Carlo求球头铣刀铣削力概率分布规律的方法。利用微元法建立螺旋导程恒定的球头铣刀的铣削力模型;利用平面槽切实验和采用最小二乘法估算铣削力系数;根据铣削力的分布信息抽取样本,基于Kriging求出铣削参数与铣削力之间的关系,并利用Monte Carlo方法计算球头铣刀铣削力概率分布。将提出的方法的结果与计算模型方法的结果进行对比,验证提出方法可以作为球头铣刀铣削力估计值的一种方法,该方法表达式简单,便于计算,为后续计算球头铣刀铣削精度可靠性打下基础。