SCR流场优化的模拟研究综述
现代优化方法综述
1.引言 优化设计英文名是optimization design,从多种方案中选择最佳方案的设计方法。它以数学中的最优化理论为基础,以计算机为手段,根据设计所追求的性能目标,建立目标函数,在满足给定的各种约束条件下,寻求最优的设计方案。 第二次世界大战期间,在军事上首先应用了优化技术。1967年,美国的R.L.福克斯等发表了第一篇机构最优化论文。1970年,C.S.贝特勒等用几何规划解决了液体动压轴承的优化设计问题后,优化设计在机械设计中得到应用和发展。随着数学理论和电子计算机技术的进一步发展,优化设计已逐步形成为一门新兴的独立的工程学科,并在生产实践中得到了广泛的应用。通常设计方案可以用一组参数来表示,这些参数有些已经给定,有些没有给定,需要在设计中优选,称为设计变量。如何找到一组最合适的设计变量,在允许的范围内,能使所设计的产品结构最合理、性能最好、质量最高、成本最低(即技术经济指标最佳),有市场竞争能力,同时设计的时间又不要太长,这就是优化设计所要解决的问题。一般来说,优化设计有以下几个步骤:①建立数学模型。②选择最优化算法。③程序设计。 ④制定目标要求。⑤计算机自动筛选最优设计方案等。 2.数学模型 优化设计的数学模型是对优化设计工程问题的数学描述,它包含设计变量、目标函数和设计约束三个基本要素。 2.1设计变量 2.1.1基本参数 a、定义:在设计过程中进行选择变化并最终确定的各项独立参数称为设计变量。 b、说明:在设计选择过程中,这些设计变量是变量,但它们一旦被确定后,设计对象也 就完全确定了。最优化设计是研究怎样合理地优选这些设计变量的一种现代设计 方法。在设计过程中,凡根据设计要求事先给定的,不是设计变量而是设计常量。 2.1.2设计方案的表现形式 a、设计空间:由n个设计变量为坐标所组成的时空间称作设计空间。 b、设计变量的表示法 (1)坐标表示法:一维问题→一个设计变量→数轴上的一个点 二维问题→两个设计变量→平面直角坐标系上的向量 三维问题→三个设计变量→空间直角坐标系的向量
机械优化设计论文(基于MATLAB工具箱的机械优化设计)
基于MATLAB工具箱的机械优化设计 长江大学机械工程学院机械11005班刘刚 摘要:机械优化设计是一种非常重要的现代设计方法,能从众多的设计方案中找出最佳方案,从而大大提高设计效率和质量。本文系统介绍了机械优化设计的研究内容及常规数学模型建立的方法,同时本文通过应用实例列举出了MATLAB 在工程上的应用。 关键词:机械优化设计;应用实例;MATLAB工具箱;优化目标 优化设计是20世纪60年代随计算机技术发展起来的一门新学科, 是构成和推进现代设计方法产生与发展的重要内容。机械优化设计是综合性和实用性都很强的理论和技术, 为机械设计提供了一种可靠、高效的科学设计方法, 使设计者由被动地分析、校核进入主动设计, 能节约原材料, 降低成本, 缩短设计周期, 提高设计效率和水平, 提升企业竞争力、经济效益与社会效益。国内外相关学者和科研人员对优化设计理论方法及其应用研究十分重视, 并开展了大量工作, 其基本理论和求解手段已逐渐成熟。 国内优化设计起步较晚, 但在众多学者和科研人员的不懈努力下, 机械优化设计发展迅猛, 在理论上和工程应用中都取得了很大进步和丰硕成果, 但与国外先进优化技术相比还存在一定差距, 在实际工程中发挥效益的优化设计方案或设计结果所占比例不大。计算机等辅助设备性能的提高、科技与市场的双重驱动, 使得优化技术在机械设计和制造中的应用得到了长足发展, 遗传算法、神经网络、粒子群法等智能优化方法也在优化设计中得到了成功应用。目前, 优化设计已成为航空航天、汽车制造等很多行业生产过程的一个必须且至关重要的环节。 一、机械优化设计研究内容概述 机械优化设计是一种现代、科学的设计方法, 集思考、绘图、计算、实验于一体, 其结果不仅“可行”, 而且“最优”。该“最优”是相对的, 随着科技的发展以及设计条件的改变, 最优标准也将发生变化。优化设计反映了人们对客观世界认识的深化, 要求人们根据事物的客观规律, 在一定的物质基和技术条件下充分发挥人的主观能动性, 得出最优的设计方案。 优化设计的思想是最优设计, 利用数学手段建立满足设计要求优化模型; 方法是优化方法, 使方案参数沿着方案更好的方向自动调整, 以从众多可行设计方案中选出最优方案; 手段是计算机, 计算机运算速度极快, 能够从大量方案中选出“最优方案“。尽管建模时需作适当简化, 可能使结果不一定完全可行或实际最优, 但其基于客观规律和数据, 又不需要太多费用, 因此具有经验类比或试验手段无可比拟的优点, 如果再辅之以适当经验和试验, 就能得到一个较圆满的优化设计结果。 传统设计也追求最优结果, 通常在调查分析基础上, 根据设计要求和实践
机械优化设计综述及其应用举例
机械优化设计综述与应用 苟晓明 (重庆理工大学重庆汽车学院,重庆市400054) 摘要:机械优化设计是一门实践性很强的综合性学科,在现代机械设计中占有非常重要的地位,其应用价值十分高,是非常有发展潜力的研究方向。文章对机械优化设计的基本理论,基本研究思路、优化设计方法、软件的应用情况以及应用中可能遇到的问题等分别进行了简述,分析了优化设计应用的发展趋势。并应用Matlab优化工具箱对产品进行了优化设计应用实例分析。 关键词:机械优化设计;优化方法;蜗杆传动;Matlab Summary of Mechanical Optimal Design and Application GOU Xiao Ming (Chongqing University of Technology, Chongqing Automobile Institute,Chongqing,400054,Chain) Abstract: Mechanical optimal design is a very practical comprehensive discipline, it plays a very important role in modern mechanical design. Its value is very high, and is very promising research direction. This article summarized the basic theory of optimal design, research ideas, optimal design method, the application of software and possible problems in use the software. Analyze the application and trends of optimization methods. And use Matlab optimization toolbox to analyze the optimal design of products. Key words:mechanical optimal design; optimization method;worm transmission; Matlab 0 引言 优化设计是20世纪60年代发展起来的,以数学规划理论为基础,根据最优化的原理和方法,应用计算机技术,寻求最优设计参数的一种新方法,为工程设计提供了一种重要的科学设计方法。优化设计首先需根据工程需要将实际问题转化成数学模型,然后选择合理的优化方法,通过计算机求得最优解。能使设计周期大大缩短,提高计算精度、设计效率和设计质量。因此优化设计是现代设计理论和方法的一个重要领域,它已广泛应用于各个工业部门,已成为设计方法的一个重要发展趋势。 1 优化设计基本概念 机械优化设计就是在满足给定的载荷、环境条件、产品的形态、几何尺寸关系或其它约束条件下,以机械系统的功能、强度和经济性等为优化对象,选取设计变量,建立目标函数和约束条件, 利用数值优化计算方法使目标函数获得最优设计方案一 种现代设计方法]3 1[ 。进行最优化设计时,首先必须将实际问题加以数学描述,形成一组由数学表达式组成的数学模型,然后选择一种最优化数值计算方法和计算机程序,在计算机上运算求解,得到一组由数学表达式组成的最优设计参数。利用优化设计,可进一步改善和提高产品的性能;在满足各种设计条件下减少产品或工程结构重量,从而节省产品成本消耗、降低工程造价;可以进一步提高产品或工程设计效率。因此,优化设计是直接提高产品设计性能、降低产品成本的有效设计方法。优化设计可给企业带来直接的经济效益,从而提高企业产品的竞争能力。 优化设计的目标是使设计对象最优,而优化设计的手段是计算机及优化计算软件。优化计算软件是以优化计算方法为基础而形成的应用程序系统。因此,优化设计还可以被理解为采用计算程序的从设计空间搜索最佳设计方案的现代设计手段。优化设计与常规设计相比具有借助计算机为工具的明显特征。优化设计中优化计算方法的数学基础包括线性规划、非线性规划、动态规划、几何规划等内容的数学规划理论。 优化设计一般包含如下主要内容:①将设计中的实际物理模型抽象为数学模型。确定设计过程中主要的设计目标和设计条件,在此基础上构造评价设计方案的目标函数和约束条件等。②数学模型的求解。根据数学模型的性质,选择合适的优化方法,并利用计算机进行数学模型的求解,得到优化设计方案。 任何机械设计问题,总是要求满足一定的工作条件、载荷和工艺等方面要求,并在强度、刚度、
网络仿真技术文献综述
成绩:
网络仿真文献综述 摘要:网络仿真技术是一种通过建立网络设备和网络链路的统计模型, 并模拟网络流量的传输, 从而获取网络设计或优化所需要的网络性能数据的仿真技术。网络仿真技术以其独有的方法能够为网络的规划设计提供客观、可靠的定量依据,缩短网络建设周期,提高网络建设中决策的科学性,降低网络建设的投资风险。 网络仿真技术是一种通过建立网络设备和网络链路的统计模型, 并模拟网络流量的传输, 从而获取网络设计或优化所需要的网络性能数据的仿真技术。由于仿真不是基于数学计算, 而是基于统计模型,因此,统计复用的随机性被精确地再现。 关键词:网络仿真;统计模型;仿真技术
1.前言 目前,数据网络的规划和设计一般采用的是经验、试验及计算等传统的网络设计方法。不过,当网络规模越来越大、网元类型不断增多、网络拓扑日趋复杂、网络流量纷繁交织时,以经验为主的网络设计方法的弊端就越来越显现出来了。网络规划设计者相对来说缺乏大型网络的设计经验,因此在设计过程中主观的成分更加突出。 数学计算和估算方法对于大型复杂网络的应用往往是非常困难的,得到的结果的可信性也是比较低的,特别是对于包交换、统计复用的数据网络,情况更是如此。因此,随着网络的不断扩充,越来越需要一种新的网络规划和设计手段来提高网络设计的客观性和设计结果的可靠性,降低网络建设的投资风险。网络仿真技术正是在这种需求拉动下应运而生的。网络仿真技术以其独有的方法能够为网络的规划设计提供客观、可靠的定量依据,缩短网络建设周期,提高网络建设中决策的科学性,降低网络建设的投资风险。 网络仿真技术是一种通过建立网络设备和网络链路的统计模型, 并模拟网络流量的传输, 从而获取网络设计或优化所需要的网络性能数据的仿真技术。由于仿真不是基于数学计算, 而是基于统计模型,因此,统计复用的随机性被精确地再现。它以其独有的方法为网络的规划设计提供客观、可靠的定量依据,缩短网络建设周期,提高网络建设中决策的科学性,降低网络建设的投资风险。 2.网络仿真软件比较分析 网络仿真软件通过在计算机上建立一个虚拟的网络平台,来实现真实网络环境的模拟,网络技术开发人员在这个平台上不仅能对网络通信、网络设备、协议、以及网络应用进行设计研究,还能对网络的性能进行分析和评价。另外,仿真软件所提供的仿真运行和结果分析功能使开发人员能快速、直观的得到网络性能参数,为优化设计或做出决策提供更便捷、有效的手段。因此运用网络仿真软件对网络协议、算法等进行仿真已经成为计算机网络通信研究中必不可少的一部分。 2.1 OPNET仿真软件介绍
文献综述 完整版
文献综述 近十年白居易诗歌平淡美研究综述 一、国内外研究现状概述 近十年来关于白居易的研究也是古代文学研究领域的一大趋势。主要集中在白居易的诗歌研究、散文研究、思想研究、生存哲学研究等4个方面。据不完全统计,近十年来关于白居易研究的著作大致有陈友琴《白居易资料汇编》(中华书局,2005年再版)、付兴竹《白居易散文研究》(中国社会科学出版社,2007年版)、刘维,焦淑清《白居易传》(辽海出版社,2009年版)、蹇长春《白居易评传》(南京大学出版社,2011年版)等4部;研究论文达4500多篇,其中硕士学位论文余篇、博士学位论文余篇。研究领域得到很大的拓展,研究视角和方法更加多元化,研究观念也较为开放自觉。近十年来白居易研究主要的研究方向体现在白居易的诗歌研究、散文研究、思想研究、生存哲学研究等4个方面。 在白居易研究的多个方面上,成就较为突出地是关于诗歌的研究。据不完全统计,十年来关于白居易诗歌方面研究的著作有乔立智《白居易诗歌词汇研究》(北京人民出版社,2012年版)、付兴林,倪超《<长恨歌>及李扬题材唐诗研究》(中国社会科学出版社,2013年版)、张中宇《白居易<长恨歌>研究--中华文史新刊,2005年版》、胡奇光《中国古代语言艺术史》(上海人民出版社,2010年版)等4部;研究论文达200篇,其中硕士学位论文50余篇,博士学位论文达4篇。涉及的研究范围很广泛,在研究视角与方法上呈现多样性,在观念上也比先前更为开放自觉。近十年来白居易诗歌研究的主要内容多体现在诗歌对后世文学的影响研究、诗歌语言词汇研究、诗歌意象研究、诗歌对外翻译研究、审美研究等5个方面。在不同程度上,都取得了相应的成果,50多篇硕博学位论文对白居易诗歌的相对应之处都进行了深入的探讨研究,整体上对全面了解白居易及其诗歌做出了较大贡献,对白居易集的
多领域建模理论与方法
XXX理工大学 CHANGSHA UNIVERSITY OF TECHNOLOGY&TECHNOLGY 题目:多领域建模理论与方法 学院: XXX 学生: XXX 学号: XXX 指导教师: XXX 2015年7月2日
多领域建模理论和方法 The theories and methods of Multi-domain Modeling Student:XXX Teacher:XXX 摘要 建模理论和方法是推动仿真技术进步和发展的重要因素,也是系统仿真可持续发展的基础[1]文中综述了多领域建模主要采用的四种方法,并重点对基于云制造的多领域建模和仿真进行了叙述,并对其发展进行了展望。 关键词:多领域建模仿真;云制造;展望 Abstract:The theory and method of system model building is not only the key factor to stimulate the development and improvement of simulation technique but also the base of system simulation. This paper analysis four prevails way in Multi-domain Modeling, especially to the Multi-domain Modeling and Simulation in cloud manufacturing environment. We give a detail on its development and future. Keywords: Multi-domain Modeling and simulation; Cloud manufacturing; Future development 一引言 随着科学技术的发展进步和产品的升级需求,对产品提出了更高的要求,使得建模对象的组成更加复杂,涉及到各个学科、进程的复杂性以及设计方法的多元化。这些需求都是以前单领域建模方案无法满足的,因此,必须建立一个建模方式在设计过程中完成对繁杂目标的多领域建模、结构仿真、多元化分析等。 多领域建模是将机械、控制、电子等不同学科领域的模型“组装”成一个更大的模型进行仿真。根据需要的不同,实际建模过程中,可以将模型层层分解。将不同领域的仿真模型“零件”组装成“部件”,“子系统”则是由不同学科下的部件装配而成,与此同时装配完成的不同学科的分子系统还能再装配成为一个全面仿真模型,称之为“系统”,由此可见多领域建模技术在繁杂产品设计过程中具有出众的优势。 本文对多领域建模常用的四种方法:基于各领域商用仿真软件接口的建模方法;基于高层体系结构的建模方法;基于统一建模语言的多领域建模方法和基于云制造环境下多领域建模的方法进行了分析并对基于云制造环境下多领域建模方法进行了展望。
网络对大学生的影响的文献综述
网络对大学生的影响的文献综述
网络对大学生的影响的文献综述 摘要:互联网作为媒体,集数据开放性、知识密集性、信息全面性、查找方便性等多种优点于一身,成为大学生认知自然、开阔眼界、储备知识的重要平台。在充分享受网络便利的同时,网络也给大学生带来了各种影响,其中,既有积极健康向上的影响,也存在着各种不利的影响,使我们大学生面临较为严峻的挑战。本文对近年来网络及网络文化对大学生学习生活的影响方面的主要研究成果以及研究状况进行总结,试对大学生在学习中对互联网依赖程度进行探析。 关键字:网络大学生学习影响 前言:互联网,即广域网、局域网及单机按照一定的通讯协议组成的国际计算机网络。互联网技术和现代通讯系统的高速发展、广泛运用和日益普及,使得信息传播在社会生活中发挥越来越大的作用,高校育人环境正在发生深刻的变化。网络已经成为大学生生活的重要组成部分,特别是网络环境下个性化、虚拟化、协作化的自主学习行为,是一种全新的网络学习行为,是当代大学生学习行为的新形式。对大学生网络学习行为进行调查,了解大学生网络学习者的学习行为规
律,促进大学生网络学习能力的提高具有一定的意义。 正文: 一、研究背景 网络是一个无穷无尽的文化信息源,它具有信息量大、传播速度快、交流互动性强和影响范围广的显著特点。如何正确认识与使用互联网对大学生来讲是非常重要的。校园网给在校大学生通过网络获取各种有用信息提供了便利条件,利用网络学习已经成为在校大学生学习生活中不可缺少的部分。《在校大学生网络学习行为的调查研究》、《大学生网络学习情况调查研究》、《中国在校大学生网络行为分析》等文章中对中国大学生使用网络进行学习的情况进行了调查分析,综合来说,得出的结果如下:综合起来看,网络对大学生思想关联的影响有积极的,更有消极的。这与大学生接收信息的特点有关。大学生在接收网络信息方面表现出以下特点:一是好奇心强。青年人喜爱感受新事物、新思想,并对此产生浓厚的兴趣,对一些标新立异的学说往往怀着好奇的心情去追