响应面法在薄壁结构碰撞吸能上的应用

运用响应面法，以碰撞吸收能量最大为目标，薄壁结构几何尺寸为设计变量，碰撞作用力为约束，对薄壁结构进行结构优化。利用有限元程序ANSYS／LS-DYNA计算大变形的高度非线性碰撞问题。根据正交试验设计法安排每个试验点，最小二乘法拟合响应面，利用DOT程序得到该响应面的最优值。不断重复整个过程，直到获得薄壁结构的优化设计参数。研究结果表明响应面法应用于碰撞吸能的结构优化问题上是可行的，具有提高计算效率，节省计算机时间等优点。     

河西走廊典型日光温室骨架安全性分析及截面优化

【目的】基于甘肃酒泉市戈壁农业生产区域的风雪荷载及温室生产实际，分析4种典型结构戈壁日光温室的椭圆管屋面骨架结构安全性，并利用几型钢材料对温室骨架结构安全性进行优化。【方法】以当地典型结构日光温室A10（脊高4.9 m跨度10 m）、A12（脊高4.9 m跨度12 m）、B10（脊高5.6 m跨度10 m）、B12（脊高5.6 m跨度12 m）为研究对象，利用结构模拟仿真软件ANSYS对不同天气的荷载作用下日光温室屋面骨架的受力情况进行了模拟计算，定量分析椭圆管屋面骨架的安全性，并根据风雪荷载作用下屋面承载力薄弱部位受力开展拱杆截面优化设计。【结果】以椭圆管（30 mm×80 mm×2.5 mm）为骨架材料的A10、A12、B10型温室结构均符合设计规范，结构安全；B12型日光温室结构在极端雪天、迎风天工况下最大应力值超出设计规范，存在安全隐患。以几型钢（30×80×2 mm）为骨架材料的四种日光温室在极端天气工况下均可满足挠度和设计强度要求，几型钢骨架较椭圆管钢骨架平均可减少用钢量13.7%。【结论】几型钢管件的强度优于椭圆管管件，其挠度和最大应力均较优；在保证温室结构安全的条件下，...     

桁架尺寸优化微分演化算法

为了解决带有应力约束和位移约束桁架结构的尺寸优化问题，将微分演化 (Differential Evolution，DE)算法应用于桁架结构的尺寸优化设计.介绍了DE算法的基本原理及其进化策略，给出了桁架结构优化的数学模型.对几个经典问题进行了求解，并与其他优化算法进行了比较.数值结果表明了DE算法收敛特性好、稳定性高，可以有效地用于桁架结构的尺寸优化设计.     

建筑结构设计优化对工程造价影响研究

设计阶段的造价管理是指在优化设计方案的基础上,采用科学合理的手段和方法将工程项目的投资成本控制在业主要求的合理范围内。通过设计阶段的结构设计及设计优化工作可以使工程造价结构更加合理化,使工程项目投资资金使用更加合理化和效率化,提高资金的使用效率。对项目结构设计优化对工程造价影响进行了研究。结构设计在安全合理的基础上进行优化设计,减少了建筑材料使用量,降低了工程造价,符合我国住宅建设可持续发展的长远战略目标。     

日光温室采光与下挖深度优化设计

采光优化设计是节能日光温室结构优化设计的关键和改进温室环境性能最经济有效的方式。本试验以寿光市10m跨度的下挖式节能日光温室为例,对我国北方地区下挖式节能日光温室合理采光时段屋面角进行了理论计算与分析,并利用计算线阴影的原理,通过计算不同时刻下挖壁面在室内形成的阴影区域,提出了我国北方地区下挖式节能日光温室适宜的下挖深度,为目前下挖式节能日光温室的设计建造提供理论依据和技术参数。     

菜农的简易滴灌方法

滴灌是温室蔬菜灌水最理想的设施之一，但工程造价较高。黑龙江省嫩江县菜农，冬季在温室蔬菜中使用了一项简易滴灌新技术，效果很好，而且造价低廉。这种简易滴灌在设计布局上可分为2种形式。     

外遮阳机构在温室中的应用研究

一种用于塑钢玻璃温室的外遮阳机构，可阻挡大部分阳光进入温室，明显降低温室内部的温度，以满足温室夏季生产的要求，具有结构简单、造价低，工作可靠等特点。     

寒冷干旱地区日光温室结构的优化设计

应用ANSYS有限元软件对寒冷干旱的呼和浩特地区常用的节能型日光温室结构进行了三维分析,研究了日光温室在作物载荷与雪载,南风载荷和北风载荷三种不利载荷组合情况下的受力,然后对日光温室的前、后屋面角、弦杆弧度和结构杆件的截面尺寸进行了优化设计.优化后的温室结构与优化前相比可节省用钢量约1.43kg/m2;温室的全部结构杆件均采用标准钢材确定,利于采购和日光温室的建造;前、后屋面角经优化后对温室内部采光也较有利.     

两片变截面变刚度钢板弹簧遗传优化设计

针对汽车钢板弹簧轻量化问题，以某款微型车钢板弹簧为研究对象，通过方程推演拟合出两片变截面板簧的接触过程，并在此基础上建立两片渐变刚度钢板弹簧的优化数学模型.基于遗传算法，运用Matlab开发了优化设计的仿真程序，通过运用Matlab开发的应力验算仿真程序和ANSYS有限元分析对优化模型进行验证，最后进行样件试验.结果表明：在保证性能的要求下，节省板簧材料31.6%.     

山西农业大学温室研究获得新突破

日前,山西农业大学的山西省资助归国留学人员项目"利用模拟模型进行温室的设计与建造"和"温室内保温系统的研究"通过了专家鉴定。由留荷博士李亚灵教授主持的"利用模拟模型进行温室的设计与建造"项目,针对国内温室设施结构不规范、规模小、装备化程度低、环境调控能力差、经营效益差,而国外引进大型温室适应性差、建设及运行成本高等问题,借助计算机技术,利用模拟模型对气候、劳力、经营方式、温室光环境等的参数进行综合分析与处理,建立温室光环境模拟模型和温室结构参数设计系统,优化设计了融合中西方温室结构特点的"非对称连跨式节能温室…     

连栋塑料温室连栋数对结构体系安全性和稳定性的影响

以经过结构优化的连栋塑料温室构件为例,建立了不同栋数的结构模型。在相同设计载荷及组合下,借助结构有限元分析软件进行理论分析,认为塑料温室结构的稳定性和相应的安全性随着连栋数的增加而有所提高,因此,相应的结构杆件截面优化值,对于任意栋数的塑料温室结构具有通用性。     

HMG-2型寒地日光温室结构模型及参数优化

 在我国北方存在的大量日光温室在结构形式、生产规模、使用效能方面与用户要求日益不相称,经过对现有日光温室结构分析,提出一种适合在从哈尔滨到漠河地区设计施工的HMG-2型寒地日光温室结构,通过建立HMG-2型寒地日光温室结构模型和受力模型,以软件形式核算优化温室相应结构参数。大量工程实践证明,经参数优化的HMG-2型寒地日光温室结构在屋面采光及骨架强度方面均满足要求。该日光温室结构具有实用性、经济性和创新性,对寒地日光温室施工具有现实指导意义,适合在高寒地区推广。     

温室光环境模拟模型及结构参数设计系统

针对计算机模拟技术和温室采光的理论计算方法特点,讨论了模拟系统的设计原则,阐述了模拟系统的总体结构和开发的关键技术,并说明了系统的实现。此计算机模拟系统作为专业的设计系统有较强的实用性。通过对各类连拱节能温室、节能日光温室和对称或非对称温室的分析计算,确定温室的采光量及其在温室内的分布特征,优化出最佳采光的温室结构参数。本研究利用一种新的方法优化温室结构参数,同时为温室内动态温度模型、温室结构优化设计模型和生产管理提供科学依据和分析工具。     

寒冷干旱地区日光温室结构的优化设计

以寒冷干旱地区的日光温室结构为研究对象,针对在日光温室结构优化设计方案所涉及到的相关问题展开了详细分析与探讨,从采光性、保温性、安全性3个方面入手,研究了寒冷干旱地区日光温室结构设计需要满足的几点基本要求,进而详细阐述了寒冷干旱地区在进行日光温室结构优化设计过程中应当采取的措施与方法,希望以上问题的分析能够使日光温室结构在极端恶劣环境下的使用性能得到提升。     

多源感知高效循环智能控制设施大棚架构与实现

以提高作物经济效益、减少资源消耗、增加农业循环利用为目标,提出一种多源感知高效循环设施大棚智能控制及农业专家系统。利用太阳能加热相变储热材料增加棚温;通过特殊通风窗设计增大空气对流面积降低棚温,减少高能耗设备的启用;阴阳棚混合种植实现农业循环利用;采用多源感知提高控制精准,采用动态权值融合算法提高数据融合精度,可通过计算机、手机实时监控。该农业专家系统控制策略结合作物生长模型、温室控制模型与能耗模型3种模型,提出根据大棚作物光合作用速率的多因素节能优化控制方法。根据计算控制增加的经济效益与付出能耗费用的差值最大,得出最优控制策略输出,以促进作物光合作用产生高收益,并减少温室控制成本。整套监控系统已试运行于徐州现代农业实验示范基地。     

日光温室的骨架结构改进及有限元分析

本文利用GBW 4 0有限元分析软件 ,提出了日光温室的骨架结构改进的方案 ,对无支柱温室 (跨度 8m)的加强拱架进行静力分析 ,结果表明 ,布置在墙体后端的拉杆承受的应力较大 ,设计时应高度重视。     

基于灵敏度分析的病死猪搬运车转盘结构多目标优化设计

【目的】改善病死猪搬运车的工作性能,降低成本,对其转盘结构进行多目标优化设计。【方法】采用Creo Simulate三维设计软件,对病死猪搬运车的转盘结构进行了静力学有限元分析以及灵敏度分析,建立多目标优化设计模型。采用模糊物元分析法和加权平均法对设计方案进行优选。【结果】建立了优化设计数学模型,得到了6组非劣解;通过评估优选,获得了病死猪搬运车转盘结构的最优化设计方案。优化设计前后的参数对比分析结果表明,优化后的病死猪搬运车转盘质量为20.90 kg,比原始方案(25.94 kg)减小了19.43%;最大等效应力为1.44 MPa,比原始方案(1.50 MPa)减少了4.00%。【结论】基于灵敏度分析的病死猪搬运车转盘结构多目标优化设计是可行的,可以为转盘结构的改进提供理论指导。     

日光温室优化设计原理及标准建立研究

通过对北纬34°~43°地区冬至前后日光温室方位角、温室采光角、温室采光面形状及太阳视运动轨迹的分析研究,指出了目前日光温室方位角、温室采光角、温室采光面形状及温室结构等方面存在的问题,提出了日光温室方位角、温室采光角、温室采光面形状及温室结构等的优化设计原理及依据,并以此建立起可用数学表达式描述的统一、实用的日光温室设计标准。     

应用ANSYS Workbench对大断面集成材压机机架的优化设计

利用ANSYS Workbench有限元分析软件对大断面集成材压机机架的单个框架进行了静力学分析,以其质量与强度指标为目标,采用ANSYS Gold Driven Optimization模块进行优化设计,旨在研究框架工作过程中的应力、应变分布状态,降低框架生产成本。研究结果表明:优化前,框架存在局部应力集中现象,但最大应力为156.2 MPa,明显小于框架的许用应力196 MPa,强度富余,有进一步优化的空间;水平和垂直方向的最大位移值分别为0.31、0.08mm,刚度可靠。优化后,框架的最大等效应力与最大位移分别为179.8 MPa与0.44 mm,保证框架强度与刚度的前提下,框架的质量降低了26.3%,可显著降低生产成本。