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基于Pareto最优的翼身融合水下滑翔机结构优化设计被引量：3: 2017年; 为进一步优化翼身融合水下滑翔机结构,使用基于Kriging代理模型的非支配排序多目标遗传算法(NSGA-II)对翼身融合水下滑翔机机身结构进行了质量和变形的多目标优化设计。最大等效应力和屈曲系数被设定为约束条件。首先使用UG二次开发程序实现翼身融合水下滑翔机结构的参数化建模,然后通过ANSYS软件进行分析,得到水下滑翔机的结构性能,最后通过数次迭代得到该多目标优化问题的Pareto最优解集,使用逼近于理想值的排序法(TOPSIS)获得Pareto前沿上的权衡最优设计点。该优化流程对翼身融合水下滑翔机机身结构优化设计具有一定工程参考价值。; 何衍儒宋保维曹永辉; 关键词：翼身融合多目标优化

翼身融合自主式水下航行器的多泡结构耐压舱分步优化设计被引量：3: 2018年; 针对翼身融合自主式水下航行器的扁平机身结构,提出了一种多泡结构耐压舱,它具有很强的抗压能力,并且充分地利用了机身空间。由径向基函数(radial basis function,RBF)代理模型和Kriging代理模型组成了精确度更高的混合代理模型,采用候选点采样和局部最优采样2种加点策略,对多泡结构耐压舱进行外形和结构的分步优化设计。以最大排水体积为优化目标、外形约束为约束条件,对多泡结构耐压舱进行外形的优化;选取最小结构质量作为优化目标、最大等效应力和屈曲系数为约束条件,对多泡结构耐压舱进行结构的优化。使用基于有限元方法的分析软件ANSYS对模型的强度和稳定性进行了分析。; 何衍儒宋保维曹永辉; 关键词：有限元分析

Response surface method using grey relational analysis for decision making in weapon system selection被引量：9: 2014年; A proper weapon system is very important for a na- tional defense system. Generally, it means selecting the optimal weapon system among many alternatives, which is a multiple- attribute decision making （MADM） problem. This paper proposes a new mathematical model based on the response surface method （RSM） and the grey relational analysis （GRA）. RSM is used to obtain the experimental points and analyze the factors that have a significant impact on the selection results. GRA is used to an- alyze the trend relationship between alternatives and reference series. And then an RSM model is obtained, which can be used to calculate all alternatives and obtain ranking results. A real world application is introduced to illustrate the utilization of the model for the weapon selection problem. The results show that this model can be used to help decision-makers to make a quick comparison of alternatives and select a proper weapon system from multiple alternatives, which is an effective and adaptable method for solving the weapon system selection problem.; Peng WangPeng MengBaowei Song

水下航行器壳体结构多目标优化设计研究被引量：6: 2014年; 针对大深度水下航行器壳体结构多目标优化问题,提出一种基于自适应响应面的多目标优化方法。该方法利用实验设计得到初始点,利用响应面构造近似模型,初次优化得到Pareto解集。引入一种空间采点法,均匀得到Pareto解样点,使用高精度有限元分析技术校核后补充到初始样本集,通过一种渐近全局策略使近似模型最终满足精度。利用灰色关联分析法处理Pareto解集。结合水下航行器壳体结构实际情况,提出一种多级标度赋权法,在获得各目标权重后从Pareto解集中挑选出满意解,优化后与传统经验公式结果相比,在满足近似精度的前提下,总体性能有了一定提高。; 董华超宋保维王鹏; 关键词：系统工程方法论壳体结构多目标优化灰色关联

半球研磨均匀性三维仿真: 2019年; 为了进一步改善球面研磨轨迹的均匀性,提高球面加工的一致性和圆度指标,本文利用定心变角旋转加工法对半球精密加工进行研究。建立半球研磨的Preston方程,发现了摇摆速度和旋转速度是影响材料去除率的主要因素。基于UG方案建立了半球运动的三维仿真模型,得到了半球研磨的运动规律,应用Vericut软件对研磨过程进行了仿真。试验结果表明:摇摆速度与旋转速度比值为2时,半球研磨的均匀性从85%提高到100%。本文的研究结果对于半球零件的加工研究有较大的参考价值和指导作用。; 鲁江锋王鹏李娟鲁军沈克纯; 关键词：研磨材料去除率均匀性

柔性螺旋桨非定常流场及结构动态响应数值计算被引量：2: 2019年; 为了研究柔性材料螺旋桨的非定常流场特性和结构振动响应,本文采用非定常CFD/FEM流固耦合方法,对均匀来流下各向同性材料柔性螺旋桨的动态特性进行了数值计算。分析了流场非定常波动量和结构振动响应之间的关系,明确了柔性叶片振动特性和流固耦合的机理。结果表明:非定常梢涡的生成与耗散对流场的波动影响较大,而相较流场负载波动,叶片前两阶湿模态频率对结构振动影响更大;柔性桨的推力波动可分解为受静压变形后的刚性桨所产生的推力与高阶频率的流场压力波动的叠加,而在均匀来流中后者数值不大,因此使用稳态流固耦合方法求解柔性桨的敞水性能是合适的。; 丁永乐宋保维王鹏; 关键词：螺旋桨流固耦合计算流体力学有限元分析非定常流场

基于遗传算子采样的自适应代理优化算法被引量：1: 2016年; 提出一种应用于黑盒问题(black-box problem)的优化算法,称为遗传算子采样(genetic operator sampling,GOS)自适应代理优化算法。通过对当前样本进行两两交叉,对当前最优样本进行高斯变异2种算子获得候选样本集。对候选样本进行适应性评估,评估标准为候选样本处的交叉验证误差和该样本与父代样本之间最小距离的乘积,将乘积最大的样本加入已有样本集。GOS优化算法在一维问题中详细阐述,与有效全局优化算法(efficient global optimization,EGO)和最大化模型误差算法(maximum square error,MSE)在3个典型数学算例中进行对比,验证该算法的有效性。; 宋保维王新晶王鹏; 关键词：代理模型遗传算子

基于变保真度模型的AUV流体动力参数预测被引量：5: 2017年; 变保真度模型(Variable-fidelity modeling,VFM)作为一种有效的代理模型方法被广泛用于工程设计,其中低保真度模型(Low-fidelity modeling,LF)用于获取目标模型的整体趋势,高保真度模型(High-fidelity modeling,HF)用于校正低保真度模型的准确度,二者通过桥函数(Bridge function,BF)融合,完成对目标模型的近似。将VFM用于预测自主水下航行器(Autonomous underwater vehicle,AUV)在外界工况(速度和攻角)下的流体动力参数(阻力系数、升力系数、力矩系数),其中高低保真度模型使用径向基函数构建,桥函数使用克里金函数构建,从遗传算法交叉算子产生的候选样本集中选择变保真度模型与高保真度模型误差最大的样本进行更新,最后建立变保真度代理模型。结果显示VFM能够准确描述流体动力参数在设计空间的变化;在相同的计算条件和时间下,VFM比高保真度模型精度高;随着高保真度样本的增加,模型的精度稳步提升。; 宋保维王新晶王鹏; 关键词：代理模型桥函数

翼身融合水下滑翔机外形优化设计被引量：5: 2017年; 为了提高水下滑翔机的滑翔性能,将翼身融合布局运用到水下滑翔机外形设计中,进行了翼身融合水下滑翔机初始外形设计,并对其进行了参数化建模。通过运动能耗分析,建立了滑翔机的最大航程计算模型。在此基础上,以最大航程为目标,采用代理模型全局优化方法,对滑翔机进行外形优化设计,优化结果兼顾了提高升阻比和增大滑翔机体积两方面的需求。通过低速风洞试验验证了优化结果的可行性,为翼身融合水下滑翔机的研制提供了技术支持和参考。; 孙春亚宋保维王鹏; 关键词：翼身融合代理模型优化设计升阻比

单元服从Gamma退化过程的共载表决系统可靠性被引量：4: 2015年; 针对共载表决系统中单元服从Gamma退化过程的情况,根据Gamma退化过程的特性,将系统各单元在各载荷阶段的寿命过程通过退化等效模型折合到后续寿命过程中,给出了基于退化等效的共载表决系统可靠性模型表达式,并根据Gamma退化过程尺度参数的不同与原有共载表决系统可靠性模型进行了对比,建立了系统可靠性的蒙特卡罗仿真方法.算例证明了可靠性模型及算法的可行性,并分析了公式方法与仿真方法在计算时间和精度方面的特点.; 赵志草宋保维王鹏; 关键词：可靠性蒙特卡罗方法

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国家自然科学基金(51375389)

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