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隨著計算機的發(fā)展，結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法取得了較大的發(fā)展。根據(jù)設(shè)計變量的類型不同，結(jié)構(gòu)優(yōu)化已由較低層次的尺寸優(yōu)化發(fā)展到較高層次的結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化，進而發(fā)展到更高層次的拓?fù)?em>優(yōu)化。優(yōu)化算法也由簡單的準(zhǔn)則法發(fā)展到數(shù)學(xué)規(guī)劃法，進而發(fā)展到遺傳算法等。在保證產(chǎn)品達(dá)到某些性能目標(biāo)并滿足一定的約束條件的前提下，通過改變某些允許改變的設(shè)計變量，使產(chǎn)品的指標(biāo)或性能達(dá)到最期望的目標(biāo)，就是優(yōu)化方法。

隨著計算機的發(fā)展，結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法取得了較大的發(fā)展。根據(jù)設(shè)計變量的類型不同，結(jié)構(gòu)優(yōu)化已由較低層次的尺寸優(yōu)化發(fā)展到較高層次的結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化，進而發(fā)展到更高層次的拓?fù)?em>優(yōu)化。優(yōu)化算法也由簡單的準(zhǔn)則法發(fā)展到數(shù)學(xué)規(guī)劃法，進而發(fā)展到遺傳算法等。在保證產(chǎn)品達(dá)到某些性能目標(biāo)并滿足一定的約束條件的前提下，通過改變某些允許改變的設(shè)計變量，使產(chǎn)品的指標(biāo)或性能達(dá)到最期望的目標(biāo)，就是優(yōu)化方法。

隨著計算機的發(fā)展，結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法取得了較大的發(fā)展。根據(jù)設(shè)計變量的類型不同，結(jié)構(gòu)優(yōu)化已由較低層次的尺寸優(yōu)化發(fā)展到較高層次的結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化，進而發(fā)展到更高層次的拓?fù)?em>優(yōu)化。優(yōu)化算法也由簡單的準(zhǔn)則法發(fā)展到數(shù)學(xué)規(guī)劃法，進而發(fā)展到遺傳算法等。在保證產(chǎn)品達(dá)到某些性能目標(biāo)并滿足一定的約束條件的前提下，通過改變某些允許改變的設(shè)計變量，使產(chǎn)品的指標(biāo)或性能達(dá)到最期望的目標(biāo)，就是優(yōu)化方法。

采用有限元分析法研究在靜力情況下支架部件的受力情況，找到結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化點。通過NX Nastran仿真對顯微鏡支架結(jié)構(gòu)建模進行驗證，對顯微鏡支架部件結(jié)構(gòu)強度和剛度進行校核，判斷結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠性。依據(jù)仿真結(jié)果對顯微鏡支架的優(yōu)化表明，優(yōu)化后最大綜合應(yīng)力減小3.403，最大應(yīng)變位移減小0.078。在滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的前提下，優(yōu)化后支架質(zhì)量減少8.5%，滿足輕量化設(shè)計需求。

關(guān)鍵詞：復(fù)合材料機翼結(jié)構(gòu)布置；布置優(yōu)化；加筋壁板優(yōu)化；Hypersizer引言 機翼結(jié)構(gòu)設(shè)計是飛機總體設(shè)計中的重要組成部分，當(dāng) 前大型民用飛機機翼重量約占使用空機重量的 20%~30%。 對于民機而言，飛機結(jié)構(gòu)減重對減小輪檔油耗、降低運營 成本、提升飛機市場競爭力具有重要意義。

隨著計算機的發(fā)展，結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法取得了較大的發(fā)展。根據(jù)設(shè)計變量的類型不同，結(jié)構(gòu)優(yōu)化已由較低層次的尺寸優(yōu)化發(fā)展到較高層次的結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化，進而發(fā)展到更高層次的拓?fù)?em>優(yōu)化。優(yōu)化算法也由簡單的準(zhǔn)則法發(fā)展到數(shù)學(xué)規(guī)劃法，進而發(fā)展到遺傳算法等。在保證產(chǎn)品達(dá)到某些性能目標(biāo)并滿足一定的約束條件的前提下，通過改變某些允許改變的設(shè)計變量，使產(chǎn)品的指標(biāo)或性能達(dá)到最期望的目標(biāo)，就是優(yōu)化方法。

此項提出了一種新的兩步拓?fù)?em>優(yōu)化框架來設(shè)計二維隨機多孔結(jié)構(gòu)。 在第一步中，基于順應(yīng)性最小化（或剛度最大化）進行拓?fù)?em>優(yōu)化，以獲得均勻的材料密度分布。在第二步中，開發(fā)了一種新的去均質(zhì)方法，將均質(zhì)材料轉(zhuǎn)化為隨機多孔結(jié)構(gòu)。通過幾個算例驗證了該方法的有效性。由于采用隨機材料和相關(guān)的密度約束，與由固體材料制成的優(yōu)化結(jié)構(gòu)相比，優(yōu)化的多孔結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出更高的順應(yīng)性。

優(yōu)化設(shè)計需要滿足的一組設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)包括設(shè)計和非設(shè)計空間、連接點、材料特性和結(jié)構(gòu)載荷規(guī)范。標(biāo)準(zhǔn)拓?fù)?em>優(yōu)化軟件追求質(zhì)量減輕或剛度增加等優(yōu)化目標(biāo)，但MSC Apex Generative Design在創(chuàng)建最佳輕量化設(shè)計的同時使用了明確定義的最大應(yīng)力目標(biāo)。在優(yōu)化過程中，從設(shè)計空間中刪除不重要的元素，從而在每次迭代中都能得到幾何外形和機械性能良好的幾何形狀。

雖然研究人員在旋銑機理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計方面進行了深入研究，但上述研究對象主要集中在絲杠、螺紋、螺桿、大模數(shù)螺桿、葉輪等方面，針對電機軸螺桿旋銑裝備的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計鮮有報道。

PART.02 基于AI/ML的結(jié)構(gòu)隔聲量優(yōu)化 在實際的工程項目設(shè)計中，對結(jié)構(gòu)隔聲量有性能要求，同時還要滿足一些外部的約束，例如整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量限制等，因此要求工程師進行設(shè)計優(yōu)化，以滿足產(chǎn)品要求。傳統(tǒng)的優(yōu)化工具一般需要結(jié)合仿真軟件一起使用，在每個優(yōu)化迭代步調(diào)用仿真軟件，求解新參數(shù)下的系統(tǒng)響應(yīng)（這里為隔聲量），所以需要很長時間才能得到優(yōu)化設(shè)計參數(shù)。

PART.02基于AI/ML的結(jié)構(gòu)隔聲量優(yōu)化在實際的工程項目設(shè)計中，對結(jié)構(gòu)隔聲量有性能要求，同時還要滿足一些外部的約束，例如整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量限制等，因此要求工程師進行設(shè)計優(yōu)化，以滿足產(chǎn)品要求。傳統(tǒng)的優(yōu)化工具一般需要結(jié)合仿真軟件一起使用，在每個優(yōu)化迭代步調(diào)用仿真軟件，求解新參數(shù)下的系統(tǒng)響應(yīng)（這里為隔聲量），所以需要很長時間才能得到優(yōu)化設(shè)計參數(shù)。

電磁鐵的參數(shù)隨不同應(yīng)用場合而改變，為保證其可靠動作，改善功率密度，優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計非常重要。 由于渦流、磁滯以及磁飽和等非線性因素，電磁機構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化具有一定的復(fù)雜性。

然而，也不是任何一個設(shè)計者拿來專利都可以優(yōu)化出來一個優(yōu)質(zhì)照相鏡頭的，還必須了解該形式鏡頭的設(shè)計思想，各結(jié)構(gòu)參數(shù)對系統(tǒng)像質(zhì)的貢獻，熟練地掌握系統(tǒng)內(nèi)涵才便于得心應(yīng)手的處理鏡頭優(yōu)化工作。

摘要本課題利用Altair-OptiStruct拓?fù)?em>優(yōu)化分析軟件對兒童座椅內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)件進行輕量化設(shè)計研究，優(yōu)化后結(jié)構(gòu)布局更合理且質(zhì)量減輕30%，旨在探索了一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化合理設(shè)計和省材減重的方法。一、研究背景兒童座椅在進行碰撞測試的法規(guī)試驗中，主要通過座椅內(nèi)部的金屬結(jié)構(gòu)件來承擔(dān)的沖擊力，從而保證整椅結(jié)構(gòu)的完好性，達(dá)到保護乘員兒童的效果。

02 經(jīng)濟性在傳統(tǒng)的船舶設(shè)計方法中，面對減重設(shè)計來提高船舶建造的經(jīng)濟性，也基本依賴于工程師的經(jīng)驗；對于船舶復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，再加之每個結(jié)構(gòu)又關(guān)聯(lián)多向的復(fù)雜參數(shù)，僅靠人工完成多維參數(shù)結(jié)構(gòu)減重優(yōu)化，效果往往并不顯著；但通過優(yōu)化仿真的設(shè)計方法，優(yōu)化軟件及優(yōu)化算法可以快速評估設(shè)計參數(shù)中影響目標(biāo)設(shè)計重量的重要參數(shù)，并在滿足設(shè)計安全性的前提下，針對重要參數(shù)及其它參數(shù)進行多維參數(shù)優(yōu)化，最終提供給工程師一個既滿足安全性又滿足經(jīng)濟性的設(shè)計方案

產(chǎn)品概念設(shè)計初期，單純的憑借經(jīng)驗以及想象對零部件進行設(shè)計往往是不夠的，在適當(dāng)約束條件下，如果能充分利用“拓?fù)?em>優(yōu)化技術(shù)”進行分析，并結(jié)合豐富的產(chǎn)品設(shè)計經(jīng)驗，可以設(shè)計出更能滿足產(chǎn)品結(jié)構(gòu)技術(shù)方案、工藝要求以及更質(zhì)輕質(zhì)優(yōu)的產(chǎn)品。

結(jié)構(gòu)擾動與結(jié)構(gòu)優(yōu)化五．序列設(shè)計PackRotamer和FastDesign目標(biāo)：了解Rosetta封裝好的應(yīng)用（以relax為例）和RosettaScript編寫應(yīng)用（以pack/min/pack為例）。

優(yōu)化設(shè)計又叫輕量化設(shè)計，稱之為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，是指在給定約束條件下，按某種目標(biāo)(如重量最輕、成本最低、剛度最大等)求出最好的設(shè)計方案，曾稱為結(jié)構(gòu)最佳設(shè)計或結(jié)構(gòu)最優(yōu)設(shè)計。相對于“結(jié)構(gòu)分析”而言，又稱“結(jié)構(gòu)綜合”；如以結(jié)構(gòu)的重量最小為目標(biāo)，則稱為最小重量設(shè)計。

圖4 初始方案模具受力云圖和實際失效模具零件 2 模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計 2.1 優(yōu)化方案 為了減小模具所受應(yīng)力，結(jié)合工程經(jīng)驗提出了3種模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方案，如圖5所示。

圖4.5 鋁合金前防撞梁系統(tǒng)100%重疊剛性墻低速碰撞的能量 綜上所言，新設(shè)計的鋁合金前防撞梁系統(tǒng)整體剛度要高于原鋼制前防撞梁系統(tǒng)的，并且此鋁合金前防撞梁系統(tǒng)在100%重疊剛性墻低速碰撞仿真分析中表現(xiàn)綜合要優(yōu)于原鋼制前防撞梁系統(tǒng)。因此鋁合金前防撞橫梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化基本達(dá)成目標(biāo)。