根据最小二乘法、基于遗传算法的平面度误差评定方法以及最小包容区域法的算法特点，提出一种可以快速、精确评定平面度误差的算法。该算法解决了初始参数寻优范围大，影响计算效率的问题，是一种可兼顾计算速度与精确性的平面度误差评定方法。

液压集成块的优化问题是当今学术界的研究热点。智能优化算法是解决液压集成块优化问题的一种有效方法。该文主要对液压集成块智能优化中最常用的优化算法——遗传算法、模拟退火算法以及混合遗传模拟退火算法和小生境遗传退火算法进行了介绍、分析和比较,并对该问题的研究方向进行了探讨。

将熵产理论引入翼型的多目标气动优化设计,通过理论推导湍流流场熵产率计算公式,进而阐述熵分析方法在翼型气动优化中的作用。通过CST参数化方法对翼型进行参数化建模,并将多目标优化算法与CFD计算耦合起来,计算翼型升阻比和流场熵产率,建立一种以最大升阻比和最小熵产率为目标的翼型优化方法,进而得到优化翼型的Pareto解,并与传统翼型优化方法进行对比。与初始种群相比,优化翼型具有更优的气动性能,在升阻比提高的条件下,流场熵产率减少,能量效率提高。采用多目标遗传算法得到的非支配解集分布均匀,质量较高,设计者可以根据设计需要选择具有相对低熵产的一组翼型来改善空气动力性能。结果分析表明,本文所建方法具有较强的全局收敛性,具有一定的工程应用前景。

后掠式叶片具有载荷自适应性,提出了一种以自然样条曲线为后掠曲线,以扭角为优化参数的后掠式叶片优化设计方法。以直叶片模型为设计起点,通过Profili软件获得叶片的截面数据并计算叶片翼型在不同攻角下的升力系数与阻力系数,以叶片功率系数最大以及叶片根部载荷最小为优化目标,采用遗传算法对叶片进行优化设计。根据优化结果获得的参数,建立后掠式叶片三维模型,在ANSYS Workbench中建立流场模型进行仿真分析得到叶片模型的压力分布情况。结果表明,通过对扭角、后掠值进行优化,后掠叶片模型对比直叶片模型其受到的载荷有所减小,优化设计方法可以用于指导后掠叶片的设计。

针对民机在着陆构型下增升装置打开时出现的升力系数迟滞现象,运用嵌套网格技术对给定模型进行网格划分并进行定常、非定常数值模拟,分析迟滞情况。结合增升装置打开时间短,迟滞量尽可能小的优化方向,运用遗传优化算法进行计算。增升装置最优打开方案与通过拉丁超立方抽样法生成的初始样本相比,升力系数迟滞量明显减小,气动特性有较大改善。

针对风力机翼型优化计算量大的问题,提出了一种基于计算流体力学和神经网络气动性能近似计算的翼型优化方法。首先根据茹科夫斯基翼型理论构造了翼型参数化表达方法,以多工况条件下的翼型气动性能为目标函数,选取翼型表达式中的12个参数为设计变量,建立了翼型气动性能优化模型。然后用优化拉丁方采样方法获得翼型样本设计空间,通过计算流体力学方法获取每个样本的气动性能,利用神经网络对样本集进行非线性拟合,构建神经网络翼型气动性能近似计算模型。遗传算法在寻优时,用近似计算模型代替耗时的流场计算,最终得到最优解。并通过此方法对FFAW3-301翼型进行优化,优化后翼型具有更佳的气动性能,优化结果表明此优化方法具有可行性。

基于柔度法静气弹分析方法,对电动飞机复合材料机翼考虑气动弹性载荷的结构优化方法进行研究。以考虑翼型弯度的涡格法计算机翼气动载荷,并与计算流体力学(CFD)计算结果进行对比,验证其准确性。使用遗传算法对机翼结构进行铺层优化,以铺层度及铺层角度百分比为优化变量,结构质量最低为优化目标,强度及复合材料工艺性作为设计约束,对机翼结构进行优化,计算强度时考虑气动弹性载荷。最后通过静力试验验证仿真结果的准确性。研究表明直机翼考虑气动弹性载荷后翼根弯矩、剪力及扭矩均有增加,基于该优化方法可设计合适的机翼结构刚度,在满足强度设计要求同时能达到减重目的。

人机交互界面关系到设备控制的准确性和及时性,基于视觉感知对人机交互界面优化设计方法进行了研究。结合人眼视锥细胞的视觉特性划分视觉感知强度等级,以视觉传达指数为优化目标,建立了人机交互界面优化的数学模型,并采用遗传算法进行求解。采用该方法对某公司试验中心液压操作人机交互界面进行优化设计,结果表明,优化后的人机交互界面视觉传达指数有了明显的提高。

以某一型号合流卸荷阀为例在分析其结构特点与工作原理的基础上运用AMESim软件搭建了其仿真模型对该合流卸荷阀进行动态特性仿真并进行试验验证通过试验与仿真结果的比较验证了仿真模型的正确性同时说明该卸荷阀具有压力超调量小与卸荷压力小的优点最后在AMESim平台上运用遗传算法优化原理对主阀参数进行优化优化后的仿真结果表明卸荷压力有所减小通过该项研究可以为该型卸荷阀的优化设计提供一定的参考作用.

阐述了液压系统仿真优化技术的特点和优化算法的选择.通过分析基于参数误差积分和遗传算法的液压系统参数优化在液压系统仿真软件ZJUSIM中的应用,详细阐述了该优化模块的原理和开发流程,并对实例进行了仿真优化.通过将优化后的仿真曲线与实验曲线和目标曲线进行比较,验证了该优化模块能快速有效地找到系统元件的优化参数,缩短系统设计仿真的周期.