一、基于变量特性的结构优化方法研究（论文文献综述）
董书娜[1]（2021）在《刷式密封泄漏与传热特性数值计算及结构优化方法》文中进行了进一步梳理刷式密封是用于克服篦齿密封不足而出现的一种新型密封结构,由刷丝束、前挡板、后挡板和转轴组成。刷丝束含有金属材质,柔韧性、延展性高,可以允许转轴在径向产生变形和跳动,与篦齿密封相比磨损量小、泄漏量低,具有一定的研究价值。目前,刷式密封在泄漏与传热研究中还存在很大问题,尤其是考虑刷丝磨损条件下的泄漏和传热数值计算方面,以及结构参数优化方面。针对刷式密封泄漏与传热及优化方面的不足,本文建立了多孔介质模型和优化模型从而开展了刷式密封的研究。首先根据流体在刷丝束中的流动状态,建立了考虑磨损的泄漏与传热的多孔介质模型,结合刷式密封的结构特点、磨损过程中刷丝的变化情况求解确定了考虑磨损的过盈量,并对模型中的关键参数逐个确定;其次进行了算例设计,展开了刷式密封泄漏与传热的数值模拟计算,分析了不同工况条件下计算域内泄漏气体的流动分布状态,以及不同结构、工况参数下气体泄漏量和最高温度随时间的变化规律。最后考虑到刷式密封的密封质量受到泄漏和传热等方面的制约,本文提出了基于近似模型的刷式密封的结构优化方法。优化过程中首先根据刷式密封的设计要求确定了优化目标、优化变量和约束条件并基于优化目标、优化变量和约束条件的选择建立了刷式密封的优化模型;其次基于实验设计方法中的正交实验法设计正交表确定初始样本点,构建近似模型来建立优化变量和优化目标之间的关系并对近似模型的精度进行验证,若近似模型的精度满足要求,则选择合适的优化算法对近似模型进行优化,从而得到一组满足优化目标的刷式密封的结构参数。反之,需要重新构建近似模型。计算结果显示:泄漏气体压力的剧烈变化主要发生在刷丝束部分,距离转轴表面越近,刷丝束部分的径向和轴向压力变化越明显;磨损初期泄漏量随时间逐渐上升,随着时间的不断增加泄漏量变化缓慢最终趋于平稳状态;磨损初期最高温度随时间逐渐下降,最终随着时间的增加也趋于平稳状态。
倪伟[2]（2021）在《自由曲面CFRP件结构/材料/功能一体化设计》文中认为碳纤维复合材料（CFRP）的宏细观一体化设计是一种综合考虑结构优化与材料铺层优化来提高CFRP结构件性能的优化设计方法。针对CFRP一体化设计过程中由于设计变量较多导致收敛慢的问题,本文提出一种基于变量分层CFRP件结构/材料/功能一体化设计方法。该方法将一体化设计分为系统层面与子层面,子层面包括结构层面与材料层面,结构件的截面轮廓控制节点及其权因子作为结构层面的局部变量进行NURBS宏观结构优化设计,CFRP铺层角度作为材料层面的局部变量进行细观铺层优化设计,提取结构件总厚度作为系统层面的公共变量,通过子层面与系统层面设计变量的交互实现CFRP件结构/材料/功能一体化设计。论文主要研究内容如下:（1）以CFRP结构件质量最轻为设计目标,结构件的截面轮廓控制节点xi及其权因子ωi作为结构层面设计变量,使用APDL语言进行结构参数化建模与分析,采用Matlab编制优化主程序并调用APDL参数化建模与分析的txt结果文件实现汽车顶盖与风机导流罩的宏观结构优化设计。（2）以CFRP结构件的功能性最优为设计目标,CFRP铺层角度与铺层厚度作为材料层面设计变量。采用AGA对CFRP汽车顶盖与风机导流罩进行细观铺层优化设计。（3）分别采用整体优化法与分层协同优化法求解汽车CFRP顶盖优化算例,结果表明:汽车CFRP顶盖在满足强度与刚度性能的条件下,与汽车钢制顶盖相比,质量降幅为74.5%,固有频率增幅为125.5%,相比于整体优化法,分层优化法迭代次数减少42次。采用DOE中心复合试验方法验证汽车CFRP顶盖优化结果,得到试验点数据与对应的响应面结果、实验设计候选点、局部敏感度与Pareto最优解。（4）分别采用整体优化法与分层协同优化法求解风机CFRP导流罩优化算例。结果表明:风机CFRP导流罩在满足刚度性能的条件下,与风机钢制导流罩作对比,最大应力降幅为24%,汇流风量增幅为9.1%,相比于整体优化法,分层优化法迭代次数减少20次,轻量化效果显着提高。优化结果表明,在确保优化结果准确性的前提下,分层协同优化法的优化效率显着优于整体优化法。针对自由曲面CFRP件结构/材料/功能一体化设计,本文提出分层协同优化法进行一体化设计。研究结果可为自由曲面CFRP结构件的一体化设计提供理论指导,具有实际应用意义。
王英男[3]（2021）在《燃煤锅炉的NOx排放预测与控制研究》文中研究说明随着新能源发电系统的深度接入,电网的安全稳定运行面临新的挑战。提高火力发电机组的深度调负荷能力势在必行。机组负荷的快速、深度变化会导致燃烧过程的剧烈波动,进而影响机组排放控制。建立锅炉NOx预测模型,是后续的脱硝控制以及燃烧优化的前提和基础,对火电厂实现深度调负荷及控制排放具有重要意义。论文围绕燃煤锅炉NOx排放预测与控制这一主题,从以下几个方面展开研究:1.分析影响燃煤锅炉NOx生成的多种因素,并在锅炉主燃烧区安装红外测温装置获取主燃烧区温度,探索主燃烧区温度参数与炉内NOx浓度之间的关系。研究基于主成分分析、变量重要性投影以及互信息等多种数据分析方法,实现了基于互信息的NOx预测模型变量自动选择。2.考虑到热工过程变量间相对存在着不同的时滞,基于互信息方法校准了变量间的时间迟延。并提出一种基于深度置信网络的NO,排放集成模型,该模型设计基于偏最小二乘-蒙特卡洛的数据集划分方法和基于随机子空间的模型集成方式。基于660MW燃煤锅炉热工运行数据,利用该集成策略建立锅炉NO,排放模型,与浅层学习算法相比,深度学习模型能够充分挖掘运行数据隐含特征,提高模型预测精度。3.考虑到燃煤锅炉NOx浓度变化对时间的依赖性,从时间角度出发,将循环神经网络应用于NOx排放预测,充分利用数据的时序信息,实现了NOx排放浓度的动态预测。针对模型因输入长度增加导致预测性能下降问题,提出一种基于注意力机制的长短期记忆网络预测算法,仿真结果表明,该算法能够实现对数据特征的自适应关注,提高网络的特征提取能力。4.针对多变量时间序列预测中,变量之间复杂的非线性关系以及相互耦合现象,从空间角度出发,提出了一种结合变量相关性的图卷积神经网络预测算法。该算法通过构建变量之间的邻接关系形成图数据、获取特征邻接矩阵,有效地融合了不同变量间特征信息。根据燃煤锅炉拓扑结构信息以及历史运行数据,构建了基于图卷积网络的NOx预测模型。仿真结果表明基于变量相关性的图卷积网络能够有效融合辅助变量间的相关信息,提升模型预测性能。5.针对燃煤电厂SCR烟气脱硝系统大惯性、大时延及强扰动特点,设计基于线性自抗扰的SCR烟气脱硝串级控制方案,并将SCR入口处NOx浓度预测值作为前馈信号引入到控制系统中,实现了 SCR喷氨系统的复合控制。仿真结果表明,基于自抗扰的复合控制策略能够更及时地对喷氨量进行调整,具有更好的控制性能。
谢良才[4]（2021）在《基于BP神经网络的数据挖掘技术探究及其在煤热转化数据规律分析中的应用》文中研究指明近十几年来,随着人们利用信息技术采集和分析数据能力的大幅提升以及人工智能技术的快速发展,极大的推动了数据挖掘技术在各类基础科学研究中的快速兴起,尤其是以人工神经网络智能算法为基础的数据挖掘技术应用更为广泛。鉴于此,本文以非线性映射能力、并行处理能力以及容错性能优异且广泛使用的BP神经网络数据挖掘技术为基础,将数据挖掘的方法和思想引入到煤热转化领域的数据规律挖掘之中,以期在煤质基础数据与其热转化特性之间探寻出有价值的内在规律或关系。本文的研究内容主要包括高性能数据挖掘技术的设计和在煤热转化领域实际应用两个方面的研究工作。首先,本文全面阐述了数据挖掘的基本理论与方法。在了解并分析了多种数据挖掘技术的基础上,重点对基于BP神经网络的数据挖掘技术进行了深入的分析与阐述。进一步的,本文针对BP神经网络算法中存在的收敛速度慢、网络初值随机性、易陷入局部极小等不足,提出了一种多算法优势集成、联合优化的改进型算法（HA-BP）,并在非线性函数仿真中得到了充分论证。此外,本文基于HA-BP算法分别设计了HA-BP-3δ异常数据检测模型、HA-BP-MIV变量因素分析模型,它们的可靠性与实用性同样在非线性函数仿真中得到了充分论证。而后,本文将该数据挖掘技术应用于煤质基础数据（工业分析、元素分析、灰成分分析）对煤燃烧发热量、煤热解特性、煤气化灰流动温度的数据规律挖掘（预测目标）研究中。（1）煤工业分析、元素分析与燃烧发热量之间的数据规律挖掘本节以104组我国不同地域（涵盖了华东、华中、华北、华南以及西北地区）的煤质基础分析数据（工业分析、元素分析）以及发热量（Qnet,ad）数据样本为研究基础。首先,采用HA-BP-3δ模型剔除了6组原始训练数据样本。清洗后的样本（原始数据使用率达到93%）,经HA-BP计算的总数据集的平均绝对误差为0.22 MJ/Kg。在此基础上,提取出挖掘到的内在关系,使用HA-BP-MIV对变量因素进行了分析,分析结果显示,FCad、Cad、Had、Nad以及Sad与煤的发热量呈正相关性,Mad、Aad与煤的发热量呈负相关性。此外,7个因素对煤发热量的影响大小为:Cad>Aad>FCad>Mad>Nad>Sad>Had;其中,Aad、Cad、FCad对煤发热量的累计影响值达到了总贡献率的90.31%。进一步的,基于三个主要因素计算的平均绝对误差为0.47 MJ/Kg。此外,鉴于部分企业缺乏煤质元素分析的数据,进而难以使用该算法挖掘到的内在关系,为此,本文进一步的使用煤质工业分析的Mad、Aad、FCad作为输入变量,借助HA-BP模型对发热量进行了研究。计算结果发现,仅通过工业分析数据计算的发热量总样本集的平均绝对误差为0.36MJ/Kg。（2）煤热解失重特性与工业分析、元素分析数据之间的数据规律挖掘本节以10组不同产地的煤为研究样本,借助HA-BP模型考察了煤（加氢）热解失重特性曲线与其工业分析、元素分析之间的内在关联。为了实现对煤热解失重特性曲线“线”预测的目标,本文首先基于煤热解失重的典型特征,有针对性的提取了部分数据点。经HA-BP计算后,发现训练样本、检验样本的计算值与实验值数据点的相关性R2分别为0.9966、0.9943。在此基础上,提取出挖掘到的内在关系,使用HA-BP-MIV对变量因素进行了分析,分析结果显示,T、Ad、Vd、Hd、Sd对煤热解失重呈现正相关性;Cd、Nd对煤热解失重呈现负相关性。此外,7个因素对煤热解失重结果的影响大小为T>Vd>Cd>Hd>Nd>Sd>Ad;其中,T、Vd、Cd、Hd这4个因素对煤热解失重的累计影响达到了总贡献率的98.26%。进一步的,我们发现基于4个主要因素预测的精度与7因素下的预测精度几乎相当。最后,基于简化后的4个主要因素成功的预测出了未知煤样的热解失重特性曲线（精度为每隔1 ℃）,且整条失重曲线（200～1100 ℃）的绝对误差不超过2.25%。同样的方式,基于4个主要因素也成功的预测出了未知煤样的加氢热解失重特性曲线。（3）气化环境下的煤灰流动温度（FT）与其灰成分之间的数据规律挖掘本节以321组不同类型的煤灰组成以及FT数据样本作为研究基础。首先,采用HA-BP-3δ模型剔除了27组原始训练数据样本。清洗后的样本（原始数据使用率达到92%）,经HA-BP计算的总数据集的平均绝对误差为25 ℃。在此基础上,借助HA-BP-MIV算法分析了各个化学组成对FT的影响。分析结果显示,SiO2、Al2O3、TiO2与FT之间表现出正相关性;CaO、Fe2O3、MgO、K2O+Na2O与FT之间表现出负相关性。此外,7个因素对FT的影响大小为:Al2O3>SiO2>CaO>Fe2O3>K2O+Na2O>TiO2>MgO,进一步的,基于变量因素的分析结果选取了3类典型的煤灰样本,在模拟高温、气化的环境下进行了结渣机理分析,并总结了不同煤灰的结晶特征。基于此,本文将煤灰分为酸性灰、中性灰、碱性灰三个类型,其中酸性灰的FT绝大多数都高于1400 ℃。而后,借助HA-BP-MIV分别对中性灰、碱性灰进行了关键特征参量的分析,并发现探寻到的关键特征参量与FT之间存在着显着的线性相关性。最后,通过实际测试值对基于关键特征参量提出的关系式进行了验证,并取得了良好的效果。这为调控FT助剂类型的选择、添加量的确定以及不同煤种的配煤和配煤比例提供了更为直接、有效的指导。本节提出的单因素、易调控的FT计算模型如下:1:酸性灰,A/B≧6.72,FT>1400℃;2:中性灰,0.96≦A/B<6.72,FT=136x1+1143.9;3:碱性灰,A/B<0.96,FT=116.81x2+1122.3.经本文的研究发现,煤质基础数据与其发热量、热解特性、FT之间确实存在着紧密的内在联系,通过数据挖掘的思想和方法,不仅实现了对煤热转化数据的异常数据诊断以及高效预测,而且实现了基础数据样本的有效增值,更为煤热转化过程中的数理分析、影响因素分析甚至后续的研究主攻方向等提供了新的研究方法和思路。
周盛涛[5]（2021）在《基于快速动力响应分析的半潜式风机下部结构主尺寸优化》文中进行了进一步梳理发展清洁高效的海上风电是应对全球气候变暖和能源危机的重要举措。经过过去十余年的快速发展,我国近海的风场规划已基本完成,开发更优质的深远海风资源是未来海上风电的发展趋势。当水深超过50 m时,固定式风机下部结构的建造成本将急剧上升,发展浮式风机是深远海风场开发的必然选择。浮式风机下部结构的开发需经历概念设计、初步设计以及详细设计三个阶段。其中,概念设计阶段的主要任务是结构选型及主尺寸设计,是开展初步设计和详细设计的前提,也很大程度上决定了风机系统的动力响应和经济性。然而,关于如何高效地完成这项如此重要的工作,现有的研究没有给出完备的解决方案。受此驱动,本文基于优化设计的思想,系统地提出了浮式风机下部结构选型及主尺寸设计方法,具体工作如下:针对概念设计的计算需求,提出了浮式风机系统的快速动力响应分析方法。数值模型采用频域的八自由度运动方程描述风机系统的整体运动。其中浮式平台视为可作六自由度运动的刚体;塔筒为弹性体,其变形采用两个广义自由度加以描述;将叶轮及机舱总承视作集中质量。漂浮状态下风机的气动荷载简化为两个部分,分别为平台固定状态下的气动荷载以及由平台运动或塔架变形引起的气动阻尼作用。两者均预先通过时域耦合动力学分析软件FAST获取,并制成气动荷载数据库供数值模拟调用。水动力方面,模型采用势流理论描述浮体在波浪作用下的辐射和绕射效应,并通过线性化的Morison方程考虑作用于浮体的粘性作用力。为了反映系泊刚度的非线性,首先根据静力平衡预先计算出各种风速及风向组合下平台的平均位移,随后迫使平台在平均位置附近作微幅运动,系泊回复力的梯度即为与该平均位置相对应的系泊刚度。为了验证数值模型的有效性,本文模拟了四立柱半潜式风机系统在1000个特征海况下的动力响应,并与FAST的计算结果进行对比,结果表明,数值模型的响应标准差相对误差大多在15%以内,而计算效率有大幅度的提升,满足概念设计的计算需求。提出了一种基于代理模型的长期动力响应分析方法。利用聚类算法（极大相异性算法）从长期海况数据库中选取一定数量的特征海况,并通过数值模型计算风机系统在特征海况下的响应;随后,对数值模型的输入（海况参数）和输出（系统响应）进行回归分析（训练）,建立两者间的近似函数关系,即代理模型;最后,利用代理模型预测所有海况的响应。系统响应的求解从原来复杂的数值模拟过程转变为简单的代数运算过程,能够有效地减少数值模拟的数目,降低计算成本。为了验证该方法的有效性,将代理模型的预测结果与全数值模拟结果进行对比,结果表明,代理模型能够很好地还原出系统真实的响应,满足概念设计的精度需求。基于这种方法,本文探讨了平台安装角对Y形半潜式风机系统长期动力响应的影响。结果显示,不同平台安装角下的塔底累积疲劳损伤具有明显的差异,最大能达到25%,这种差异是由一阶水动力引起的。开展了浮式风机系统的动力响应及经济性指标对下部结构主尺寸设计参数的敏感性分析。本文以四立柱及Y形半潜式下部结构为例,基于方差和概率密度的全局敏感性分析方法评估了浮式平台及系泊系统的主尺寸参数对结构固有特性、长期动力响应以及建造成本变化的贡献度。分析结果显示,立柱半径、立柱间距、吃水深度以及系泊索链直径是决定系统动力学性能及经济性的设计参数。这项工作为主尺寸优化变量及其搜索范围的选取提供了依据。此外,基于敏感性分析结果,探讨了结构固有特性与长期动力响应的相互关系。搭建了半潜式平台及系泊系统的主尺寸优化平台。根据敏感性分析的结果选定了五个主尺寸参数为独立优化变量,利用自开发的数值模型以及长期响应分析方法计算目标函数中的动力响应指标,并校验设计方案能否满足约束条件。借助遗传算法的逻辑关系,实现了设计方案生成、性能评价、约束条件校验以及方案比选的自动寻优过程。基于主尺寸优化平台,本文围绕平台-系泊系统一体化优化、长期海洋环境以及优化算法对优化结果的影响等问题展开了讨论。最后,对比了四立柱和Y形半潜式风机系统的Pareto前沿。结果表明,在相同的造价水平下四立柱平台的塔底累积疲劳始终小于Y形平台的值,主要原因是四立柱平台的波频响应（荡动及摇动）较小,由风机惯性力在塔筒底部引起的弯矩也相对较小。通过以上工作,本文构建了半潜式风机系统的动力学快速评价体系和优化平台,为概念设计阶段下部结构选型及主尺寸设计问题提供了高效的解决方案。
孙志豪[6]（2021）在《基于导弹舱段连接结构动力学特性的结构优化》文中研究指明导弹舱作为导弹结构的重要组成部分,用于装载各种电子设备、发动机和弹头,具有承载作用,因为导弹在服役过程中会经历各种可变负载、冲击振动环境,可导致导弹舱连接结构受到外部激励和共振的发生,从而影响导弹整体结构的稳定与安全。因此提高导弹舱段连接结构的动力学性能、减轻共振带来的危害是保证导弹平稳运行的关键。为此本文开展了以下工作:（1）简单介绍结构动力学研究内容、振动方程和非线性接触理论。根据工程实际计算出舱段螺栓联接所需预紧力大小,并进行有限元强度分析和校核,运用第四强度理论进行联接强度计算,计算结果和有限元分析结果相同,证明了有限元计算方法的准确性和力学模型的有效性;根据导弹实际运行环境,对最大过载条件下的导弹关键舱段进行力学分析和计算,并进行最大工况下的结构强度分析和校核。（2）进行不同预紧力条件下的模态分析,以及11260N下的随机响应分析;得出随着预紧力不断增大,导弹舱段连接结构的固有频率先增加后不变,并且对各阶固有频率的影响程度不一致;对结构进行20-2000HZ的轴向和横向PSD激励响应,得到结构在激励频率作用下共振频率范围,横向激励下关键节点位移峰值大于轴向激励下位移峰值;预紧力的减小对结构中关键节点位移、加速度、速度的影响程度不同;并得到舱段连接结构存在低阶颤振现象,为下一步动力学特性优化提供理论支撑。（3）根据该导弹舱段连接结构存在低阶颤振的动力学特性,运用响应面法优化,以提高一阶固有频率为目标,以质量、强度为约束条件,以导弹舱体安装边厚度、宽度、螺栓个数为设计变量,对舱段连接结构进行结构优化设计,优化结果显示一阶频率提高15%,质量减轻,强度有所改善,随机响应结果显示低阶颤振现象明显减弱。验证了响应面优化方法的合理性,以及Design Expert和Minitab优化计算结果的正确性。
熊晓琼[7]（2021）在《考虑参数不确定性的工程结构稳健设计方法研究》文中进行了进一步梳理工程结构设计和分析中存在着各种各样的不确定性因素,会使结构响应偏离目标值,甚至存在结构失效的风险。随着工程结构的形式日趋复杂化和多元化,不确定性结构设计的重要性日益提高。稳健设计方法是处理结构不确定性因素的有效途径之一,已广泛应用于机械工程、航空航天、汽车船舶、振动控制和加工制造等诸多领域,但是在土木工程领域中的应用还相对较少。本文考虑结构参数的概率不确定性和区间不确定性,基于田口方法和优化理论,对工程结构稳健设计涉及到的关键技术问题开展深入研究,为工程结构稳健设计的具体实现提供思路与方法。本文主要研究内容和结论如下:（1）针对需要同时优化多个响应的工程结构,提出基于改进灰色TOPSIS模型的稳健参数设计方法。在灰色田口方法的基础上,运用主成分分析法处理多个响应之间的关联冲突问题;采用欧氏距离和灰色关联度的加权组合建立改进的灰色TOPSIS模型,提出新的稳健性度量指标——灰色相对贴近度,使其能同时反映响应数据序列的位置差异和变化趋势;通过对灰色相对贴近度进行因子效应分析得到稳健参数设计结果。以地铁车站结构的断面选型为例,对比分析本文所提方法的优越性,且本方法对数据的样本量和分布规律没有明确的要求,适应性好。（2）针对存在非线性动态响应的工程结构,提出基于Kriging模型的稳健参数设计方法。采用响应方差在参数变化范围内的均值和标准差来表示非线性动态响应的波动;利用Kriging方法在提高模型精度和处理非线性问题方面的优势,分别建立工程结构的波动模型和响应模型,在此基础上提出基于均方误差的稳健性准则用于可控因子的优化。本方法应用于双层三心圆柱面网壳的几何参数优化中,减小了三心圆柱面网壳在地震波作用下最大节点位移的均值和波动;结果表明,相比于传统的确定性优化,稳健优化的三心圆柱面网壳结构性能有了较好的提升。（3）针对考虑容差控制的工程结构,提出基于改进物理规划的稳健优化设计方法。利用物理规划法对多目标优化问题的良好处理能力,首先对传统的物理规划法进行改进,采用单位化区间和分段抛物线建立偏好函数,使其更为简单、通用性强且能保证整体连续性。在此基础上,将各容差的偏好函数加权组合建立基于成本的容差控制模型,以更好地体现不同的容差在成本中的贡献程度;建立基于动态因子和软偏好函数的动态约束处理策略,以提高处理复杂约束和寻找可行解的能力。以杆系结构的设计为例,验证分析本文所提方法的有效性,且对比改进前的物理规划法,本方法具有较快的寻优速度。（4）针对不确定性参数的概率分布不易精确获得的工程结构,提出基于区间分析的稳健优化设计方法。采用区间变量描述不确定性参数,分别对区间目标函数和区间约束函数的稳健性进行分析,并引入新的区间可能度模型来处理约束。在此基础上,建立考虑区间不确定性的工程结构稳健优化模型,并通过在区间中点进行泰勒线性近似求解来获得目标函数和约束函数的区间边界,这样可以省略内层优化,避免了双层嵌套结构造成的计算量大幅增加。本方法应用于单层凯威特球面网壳的杆件截面尺寸优化中,结果表明,相比于优化前,稳健优化的单层球面网壳在减轻杆件质量的同时使稳定性得到提升。
杨航[8]（2020）在《基于区域描述的显式拓扑优化方法研究及应用》文中研究说明随着科学技术的突飞猛进,结构拓扑优化设计理论取得了长足的发展和进步,并在汽车制造、航空航天和武器研发等领域中的应用愈加广泛。然而传统拓扑优化方法一般都以隐式的方式来对结构边界进行几何描述,这往往导致优化结果可制造性差,难以对重要的几何特征尺寸进行精确控制等问题。本文所选用的基于显式描述的移动可变形组件（Moving Morphable Components,MMC）拓扑优化框架能够在一定程度上克服已有拓扑优化方法的缺点和不足,并且在不同学科领域中有着广阔的应用前景。当前在MMC拓扑优化框中所优化结果几乎都是实心的矩形截面结构,然而在工程领域中一些承载类的框架（车体骨架、卫星伸展臂、大型空间望远镜的桁架支撑等）及加强筋设计中往往存在不同类型截面的构件（圆形、空心、T型、I型和U型等）。值得注意的是在不同边界条件和载荷工况下选择合适类型的构件会使整体结构拥有更加优良的力学性能,此外在设计域内存在一些由不同几何特征组成的复杂非设计结构区域。这些都对MMC拓扑优化框架的建模能力提出了新的要求和挑战。在MMC拓扑优化框架下,本文充分考虑在工程领域中空间结构建模的复杂性,提出了不同维度下多种类型组件拓扑描述函数（TDF）的构造方式及相关的拓扑优化方法,并基于此进一步开展装甲车加强筋拓扑优化应用尝试。具体研究内容如下:本文发展了一种基于区域面积函数描述的二维移动可变形组件（MMC）拓扑优化方法。该方法针对多边形组件的显式描述展开研究,通过建立设计域中任意节点与二维多边形组件中各个关键点之间的区域面积相关性表达式,用于构造二维组件的拓扑描述函数。所提出的方法具有非常直观的建模效果,扩展了二维组件拓扑描述函数的建模方式,且能将其运用于任意二维多边形组件拓扑描述函数的构造中。在此基础上结合组件间的“布尔操作”对二维多截面组件进行建模,使组件的变形能力更加灵活。在实际工程中大部分结构为多面体几何模型,为此本文在对二维组件建模方法扩展的基础上,发展了一种基于区域体积函数描述的三维移动可变形组件（MMC）拓扑优化方法。该方法针对多面体组件的显式描述展开研究,通过建立设计域中任意节点与多面体组件中关键点和面所构成的体积相关性表达式,用于构造多面体组件的拓扑描述函数。在此基础上结合组件之间的布尔操作可以用于不同截面类型直型组件的建模。所提出的方法对三维多面体组件的建模方式进行了扩展,能够将组件中关键点的坐标直观用于组件拓扑描述函数的构造。本文还开发了两种空间柔性可变形组件,能够将其运用到一些非经典的退化解拓扑设计中。在实际工程应用中还存在大量类似柱类、轴类、杆类等具有旋转体特征的结构。为此本文从旋转体数学定义出发提出了一种基于区域旋转体描述的三维移动可变形组件（MMC）拓扑优化方法。该方法针对旋转体组件的显式描述展开研究,结合自定义的体截面函数和端截面函数,提出了旋转体组件拓扑描述函数的构造方式,解决了MMC显式拓扑优化框架下具有旋转体特征结构的建模问题。在组件显式描述方法的研究基础上,针对某型装甲车开展加强筋优化布局应用研究。当前在装甲车加强筋优化布局设计的研究中仍然以经验式和局部尺寸、形状优化设计为主,优化结果极易产生材料浪费及车载附加质量过大等问题。为此在MMC显式拓扑优化方法下,将所要布置优化的加强筋映射为一系列具有显式几何特征的三维组件。将体积描述和旋转体描述拓扑优化方法用于解决装甲车顶甲板加强筋布局问题。在此基础上分别从系统静力学和动力学特性出发,对装甲车顶甲板加强筋布局基于整体结构刚度和固有频率等方面进行优化。结合Ansys中参数化建模功能,编写能够快速实现装甲车车体顶甲板及加强筋建模的APDL命令流,在相同工况和边界条件下进行仿真计算,与拓扑优化结果进行仿真对比验证。
智鹏鹏[9]（2020）在《轨道车辆结构可靠性分析与优化设计方法研究》文中指出随着现代轨道车辆结构日益复杂化和轻量化,对其质量水平提出了更高的要求,面对关键和复杂设计需求的增加,愈加需要对工程实际中存在的几何尺寸、材料属性、载荷等不确定性因素高度关注,并进行精确地度量与评估,以减少其对结构性能的影响,确保轨道车辆结构的可靠性和安全性。但是,传统轨道车辆结构分析一般基于确定的结构参数和载荷条件,并借助数值仿真分析和静/动态试验验证其是否满足标准要求,导致分析结果偏于保守且较为理想化。而基于不确定性的结构分析考虑了工程信息中的不确定性,能够真实地对结构零部件性能进行估计,预判其存在失效的可能性,进而减少主要的不可靠性因素,预防事故的发生。同时,考虑参数不确定性的结构优化能够使轨道车辆设计中的分析模型更加精细,获得兼顾可靠性和优异性能的设计方案。为此,本文考虑参数的不确定性从结构可靠性与优化设计两方面开展适用于轨道车辆结构的设计方法研究,对现有不确定性分析与优化理论体系进行拓展和完善,为轨道车辆在研制阶段的可靠性设计提供理论支持和技术支撑。本文的主要研究内容包括以下几个方面:（1）提出考虑参数不确定性的结构静/疲劳强度分析方法。为了验证结构性能分析中考虑参数不确定性的必要性,基于D-最优试验设计和有限元分析确定设计参数波动下的结构静强度,应用响应面代理模型建立不确定性设计参数与结构静强度的函数表达式,并分析参数的不确定性对结构静强度的影响,进而采用Monte Carlo（MC）方法分析结构静强度可靠性;同理,基于疲劳分析理论构建不确定性影响下结构疲劳强度的评估模型,并采用重要性抽样法分析设计参数的不确定性对结构疲劳强度的影响,结合改进的Goodman-Smith疲劳极限图,评估结构疲劳强度可靠性。所提方法定量分析参数不确定性对结构性能的影响,解决了传统确定性分析相对保守的问题。（2）提出适用于轨道车辆结构设计的单/多工况结构可靠性分析方法。面对结构在复杂载荷工况下可靠性分析准确性的提升问题,结合Chebyshev不等式和6σ原则,建立描述区间变量的分段函数模型,提出新模型中区间变量的生成策略及可靠度计算方法,实现结构在单工况下的可靠度精确计算,减少基于概率分布假设导致分析结果的离散性。此外,改进差分进化粒子群算法（IDEPSO）优化子集模拟（SS）,结合改进Ditlevsen方法和最优准则,提出一种基于IDEPSO-SS的多工况结构可靠性分析方法,揭示多工况及其相关性对结构可靠度的影响规律,并确定多工况下结构的最优失效次序。该方法拓宽了可靠性分析方法的应用范围,同时克服了现有模型在多种组合工况下实现轨道车辆结构性能分析的不足。（3）提出基于随机过程的轨道车辆结构静/疲劳强度时变可靠性分析方法。考虑由载荷引起的结构可靠性的时变性与动态性,采用泊松随机过程和概率分布特征描述载荷的作用次数及大小,伽马随机过程描述材料强度的退化,在考虑参数不确定性的条件下建立结构的时变可靠性模型,分析参数的不确定性及时间对结构静强度可靠性的影响。在此基础上,基于线路试验和疲劳损伤理论计算结构的等效应力,利用连续时间模型和伊藤引理,建立时变等效应力与疲劳强度模型,进而提出轨道车辆结构的等效时变动态应力-强度干涉模型,分析结构服役寿命与疲劳可靠度的关系。该模型直观反映了服役寿命（时间）对等效应力和疲劳强度的影响,适用于任意服役寿命（时间）下以动应力为基础的焊接结构疲劳可靠性分析。（4）提出一种基于多级响应面代理模型的模糊优化设计方法。针对隐式结构的多变量优化问题,利用MC方法对结构设计参数进行灵敏度分析,并对其进行分级。采用模糊理论处理设计参数边界约束的不确定性,结合D-最优试验设计和多项式响应面代理模型,依次建立结构的多级响应面模糊优化模型,并应用遗传算法（GA）和非线性规划（NP）对其进行求解。通过与单级响应面代理模型对比,所提方法的计算精度和效率较高,解决了其在多优化变量条件下,拟合精度差及优化效率低的问题。（5）提出一种多目标时变可靠性模糊优化设计方法。为了表征时间对显式结构综合性能的影响,在对其性能指标进行理论推导的基础上,结合连续时间模型和伊藤引理,建立其时变刚度模型和时变强度可靠性模型。同时,采用模糊理论对结构的设计参数进行不确定性量化,应用物理规划法提高设计人员对优化目标的偏好,建立具有时变刚度约束和时变强度可靠性约束的多目标模糊优化设计模型,发展了结合DoE抽样的混合优化求解策略,通过对比三种混合优化策略下的模糊/非模糊优化设计,验证了考虑结构时变可靠度和优化变量模糊性的必要性。该方法在提高优化结果准确性和可靠性的同时,解决了结构设计中因忽略时间因素导致的优化结果偏于危险的问题。
宋月丽[10]（2020）在《基于即时学习的工业生产过程质量预测建模方法研究》文中提出随着工业技术的迅猛发展,工业生产系统的规模和复杂程度大幅增加,生产过程影响产品质量的因素众多,且作用机理不明;加之市场需求趋于个性化、多样性,使得多品种、小批量生产方式逐渐成为主流,产品种类多、数量少,交货期短,生产过程存在着操作条件或工艺状态的频繁切换,给生产过程的质量控制提出了更高的要求。另一方面,信息技术与制造业的加速融合,各种传感器、集散控制系统等在工业生产过程中的应用越来越广泛,大量的工业过程数据可以方便地获取。在此背景下,数据驱动的质量分析和建模技术得到快速发展,其中,质量预测技术通过建立容易测量的过程变量和难以测量的关键质量指标之间的数学模型,可以实现对生产过程关键质量指标的快速检测,从而为生产过程的实时优化和管理决策提供重要信息,已发展成为解决复杂工业生产过程质量控制问题的一项关键技术。传统的质量预测模型多基于历史数据离线训练获得,无法适应工业过程的时变,导致模型性能随时间退化甚至失效,重新训练模型又将增加时间和经济成本。基于即时学习的质量预测建模方法,对于过程的时变特性具有较强的自适应能力,且建模原理简单,易于实现,引起了众多学者的广泛关注。然而,由于现代工业生产系统规模庞大且作用机理复杂,工业生产过程往往具有非线性、多工况、时变、动态等多种复杂特性,质量建模数据也可能存在有标签样本量少、数据分布失衡、输入变量多重共线性等复杂特征,使得基于即时学习的质量预测建模仍然面临诸多挑战。本文主要针对小样本多工况过程和非线性大规模连续过程这两类典型过程的质量控制问题,在综合考虑过程以及建模数据复杂特性的基础上,从建模参数优化、相似性度量改进、建模数据自适应更新管理等多个角度,提出了一些基于即时学习的质量预测改进建模方法。主要研究内容如下:（1）小样本多工况过程质量预测的PSO优化即时学习建模多品种、小批量生产模式下,工业过程的同一条生产线往往需要生产多种品类的产品,而不同品类的产品数量都比较有限,且需求量也有很大差异,造成过程存在多种工况状态,且质量建模数据又具有小样本、数据分布失衡的特点。针对此类小样本多工况生产过程的质量预测,采用即时学习中的局部加权回归建模方法,降低模型对样本量的要求;同时针对数据分布失衡的特点,将粒子群优化（Particle Swarm Optimization,PSO）算法与K近邻法相结合设计局部加权带宽参数优化方案,通过为每次查询自适应地选择最优带宽参数,保持模型在数据疏密差异下具有良好稳定的预测性能。在计算流程上,巧妙地设计了离线和在线计算内容,以保证模型能够快速响应查询。通过数值仿真和铸铁生产过程铁水化学成分以及铸件抗拉强度的预测实验验证了所提出方法的有效性。（2）复杂非线性大规模连续过程质量预测的改进即时学习建模大规模连续生产过程通常具有非线性、变量多重共线性、大范围工况、时变等多种复杂特性。针对此类复杂非线性过程的质量预测建模问题,提出一种结合互信息和偏最小二乘法改进相似性度量的双加权即时学习建模方法。所提出的方法在相似性度量上能够充分利用样本的输入和输出信息,并能够克服非线性、共线性等因素的影响,有效保障了近邻样本选择的准确性。在局部建模方面,综合考虑不同变量或样本对模型的重要性差异,提出一种基于互信息的变量加权和基于相似度的样本加权相结合的双加权偏最小二乘建模方法,可以有效增强模型对过程非线性、共线性、时变等多种复杂特性的处理能力。为实现这一建模方法,设计了一个详细的两阶段计算框架。最后,通过数值仿真和脱丁烷塔数据验证了所提出的建模方法具有良好的预测性能,且能够保证较快的预测响应速度。（3）工况迁移下基于密度的质量建模数据自适应更新管理针对过程发生工况迁移至新的工况时,基于即时学习的质量预测模型会因为无法为新的查询选择到准确的近邻样本而导致模型失效,提出一种基于密度的质量建模数据自适应更新管理方法。首先,基于样本相似度来定义数据密度,并给出基于交叉验证预测误差确定数据密度阈值的方法;然后,设计了基于密度的新样本选择性更新和旧样本淘汰机制,有效控制建模样本集大小,并保障建模数据的信息丰富性和避免数据冗余;最后,将上述基于密度的建模数据更新管理方法用于基于即时学习的过程质量控制建模中。通过数值仿真和硫回收工业案例验证了所提出的方法能够保障即时学习模型快速适应新工况,有效增强了质量预测模型对工况迁移的自适应追踪能力,从而维持模型在实际使用中的长期有效性。本文针对实际工业生产过程的复杂过程特性和质量数据特点,综合考虑模型预测精度、自适应性、计算效率等性能指标,在过程质量预测的即时学习建模方面开展探索研究。提出了基于PSO优化加权带宽参数的质量预测即时学习建模方法、基于互信息和偏最小二乘法改进相似度的双加权即时学习建模方法,以及工况迁移下质量建模数据的自适应更新管理方法。为了验证所提出的建模方法的有效性,采用了多个数值仿真案例和实际工业生产过程质量预测案例,实验结果表明所提出的建模方法能够更好地处理过程的复杂特性,具有较强的自适应性。相关研究成果能够为复杂时变工业过程的质量控制问题提供一些解决思路。
二、基于变量特性的结构优化方法研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于变量特性的结构优化方法研究（论文提纲范文）
（1）刷式密封泄漏与传热特性数值计算及结构优化方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 刷式密封结构分类 |
| 1.2.2 泄漏特性 |
| 1.2.3 传热特性 |
| 1.2.4 结构优化 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 2 刷式密封泄漏与传热特性及结构优化方法 |
| 2.1 几何模型 |
| 2.2 泄漏与传热特性计算方法 |
| 2.2.1 多孔介质模型 |
| 2.2.2 模型中参数确定 |
| 2.2.3 计算域及边界条件 |
| 2.2.4 网格划分与独立性验证 |
| 2.2.5 泄漏与传热的数值实现 |
| 2.3 结构优化计算方法 |
| 2.3.1 优化对象与流程 |
| 2.3.2 正交实验法 |
| 2.3.3 近似模型 |
| 2.3.4 优化表达式 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 刷式密封泄漏与传热特性的数值计算及分析 |
| 3.1 算例设计 |
| 3.2 流场分析 |
| 3.2.1 压力场 |
| 3.2.2 速度场 |
| 3.2.3 温度场 |
| 3.3 磨损对泄漏和传热特性的影响分析 |
| 3.3.1 泄漏和传热特性评估标准 |
| 3.3.2 泄漏量和最高温度随时间变化规律 |
| 3.3.3 结构参数对泄漏量和最高温度的影响 |
| 3.3.4 工况参数对泄漏量和最高温度的影响 |
| 3.4 本章小节 |
| 4 刷式密封结构参数优化研究 |
| 4.1 泄漏特性参数优化设计 |
| 4.1.1 优化表达式 |
| 4.1.2 近似模型构造 |
| 4.1.3 模型可信度检验 |
| 4.1.4 结论分析 |
| 4.2 传热特性参数优化设计 |
| 4.2.1 优化表达式 |
| 4.2.2 近似模型构造 |
| 4.2.3 模型可信度检验 |
| 4.2.4 结论分析 |
| 4.3 考虑泄漏和传热特性两目标优化设计 |
| 4.3.1 优化表达式 |
| 4.3.2 近似模型构造 |
| 4.3.3 结论分析 |
| 4.4 本章小节 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
（2）自由曲面CFRP件结构/材料/功能一体化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文选题背景与意义 |
| 1.2 自由曲面结构件的优化设计研究现状 |
| 1.2.1 汽车车身结构优化设计的研究现状 |
| 1.2.2 风力发电机结构优化设计的研究现状 |
| 1.3 碳纤维复合材料在汽车与风电领域的研究现状及其制造工艺 |
| 1.3.1 碳纤维复合材料在汽车领域的研究现状 |
| 1.3.2 碳纤维复合材料在风电领域的研究现状 |
| 1.3.3 碳纤维复合材料的制造工艺 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 复合材料力学与动力学分析基础 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 复合材料力学理论基础 |
| 2.2.1 复合材料简介 |
| 2.2.2 蔡吴强度失效判据 |
| 2.2.3 碳纤维复合材料的力学性能试验 |
| 2.3 模态分析的基本理论 |
| 2.4 流固耦合分析的基本理论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 自由曲面CFRP件结构/材料/功能一体化设计方法 |
| 3.1 整体优化法 |
| 3.2 分层协同优化法 |
| 3.2.1 分层协同优化设计方法的研究现状 |
| 3.2.2 自由曲面CFRP结构件分层协同优化设计方法 |
| 3.2.3 分层协同优化设计算法 |
| 3.3 分层协同优化法的不同之处 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于变量分层的CFRP汽车顶盖结构/材料/功能一体化设计方法 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 CFRP汽车顶盖结构/材料/功能一体化设计方法 |
| 4.2.1 结构/材料双尺度优化减小顶盖振动的初步探索 |
| 4.2.2 汽车顶盖的宏观结构优化设计 |
| 4.2.3 汽车顶盖的细观铺层优化设计 |
| 4.2.4 基于分层协同优化的CFRP汽车顶盖一体化设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 基于变量分层的CFRP风机导流罩结构/材料/功能一体化设计方法 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 CFRP风机导流罩结构/材料/功能一体化设计方法 |
| 5.2.1 风机导流罩宏观结构优化设计 |
| 5.2.2 风机导流罩的流场分析 |
| 5.2.3 风机导流罩的细观铺层优化设计 |
| 5.2.4 基于分层协同优化的CFRP风机导流罩一体化设计 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（3）燃煤锅炉的NOx排放预测与控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 NO_x排放预测的研究现状 |
| 1.2.2 深度学习及其在模型预测方面的研究进展 |
| 1.2.3 燃煤锅炉SCR脱硝控制算法研究进展 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 1.4 论文结构 |
| 第2章 燃煤锅炉NO_x生成机理及影响因素分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 燃煤锅炉NO_x生成及SCR脱硝工艺流程 |
| 2.2.1 炉膛和烟道结构及工作参数 |
| 2.2.2 SCR烟气脱硝系统 |
| 2.3 NO_x生成机理及影响因素分析 |
| 2.3.1 影响NO_x生成的主要因素 |
| 2.3.2 主燃烧区温度对NO_x的影响 |
| 2.4 参数遴选与数据预处理方法 |
| 2.4.1 基于机理分析的辅助变量选择 |
| 2.4.2 基于主成分分析的数据降维 |
| 2.4.3 基于变量重要性投影的辅助变量选择 |
| 2.4.4 基于互信息的辅助变量选择 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于深度置信网络的NO_x浓度预测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 深度置信网络 |
| 3.3 电站燃烧过程时间序列迟延估计 |
| 3.3.1 基于VIP的辅助变量选择 |
| 3.3.2 基于互信息的时间序列迟延估计 |
| 3.4 基于集成深度置信网络的NO_x浓度预测 |
| 3.4.1 集成学习及其基本构建方法 |
| 3.4.2 基于随机子空间的数据划分 |
| 3.4.3 集成深度置信网络预测算法 |
| 3.4.4 实验与结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于循环神经网络的NO_x浓度预测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 循环神经网络 |
| 4.2.1 传统循环神经网络 |
| 4.2.2 长短期记忆神经网络 |
| 4.2.3 门控循环单元 |
| 4.3 基于循环神经网络的NO_x浓度预测算法 |
| 4.3.1 模型构建 |
| 4.3.2 结果分析 |
| 4.4 基于注意力机制和长短期记忆神经网络的NO_x排放预测 |
| 4.4.1 注意力机制 |
| 4.4.2 基于AM-LSTM的NO_x预测算法 |
| 4.4.3 实验分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于图卷积网络的NO_x浓度预测 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 图卷积网络 |
| 5.3 基于图卷积网络的NO_x预测 |
| 5.3.1 基于NO_x预测的图网络 |
| 5.3.2 邻接矩阵 |
| 5.3.3 基于图卷积网络的NO_x预测算法的设计 |
| 5.4 实验与分析 |
| 5.4.1 实验结果 |
| 5.4.2 邻接矩阵对于NO_x预测的影响 |
| 5.4.3 输入序列长度对于NO_x预测的影响 |
| 5.4.4 不同预测算法之间的比较分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于线性自抗扰的SCR烟气脱硝控制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 SCR烟气脱硝复合控制 |
| 6.3 线性自抗扰控制 |
| 6.3.1 线性自抗扰控制原理 |
| 6.3.2 扰动补偿 |
| 6.3.3 离散时间扩张状态观测器 |
| 6.3.4 基于粒子群算法的LADRC参数整定 |
| 6.4 基于LADRC的SCR烟气脱硝控制 |
| 6.5 仿真结果与分析 |
| 6.5.1 设定值跟踪 |
| 6.5.2 扰动分析 |
| 6.5.3 SCR处入口NO_x浓度前馈 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）基于BP神经网络的数据挖掘技术探究及其在煤热转化数据规律分析中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 常见的煤热转化方式 |
| 1.3 国内、外数据挖掘的研究及应用现状 |
| 1.4 数据挖掘的由来 |
| 1.5 数据挖掘的任务及基本过程 |
| 1.5.1 数据挖掘的任务 |
| 1.5.2 数据挖掘的基本过程 |
| 1.6 常用的数据挖掘的方法 |
| 1.7 人工神经网络 |
| 1.7.1 主要的人工神经网络模型 |
| 1.8 本文的组织框架及研究内容 |
| 第二章 BP神经网络的算法理论及其算法优化探究 |
| 2.1 BP神经网络概述 |
| 2.2 BP神经网络的运行机制 |
| 2.2.1 BP神经网络的理论推理过程 |
| 2.3 BP神经网络的优缺点 |
| 2.3.1 BP神经网络的优点 |
| 2.3.2 BP神经网络的缺点 |
| 2.4 BP神经网络算法的优化分析 |
| 2.4.1 自身算法的直接改进 |
| 2.4.2 与其它智能算法的联用 |
| 2.4.3 多算法优势集成的设计与实现(HA-BP) |
| 2.5 BP神经网络算法优化的检验 |
| 2.5.1 建模与分析 |
| 2.5.2 BP神经网络的计算效果分析 |
| 2.5.3 A-BP神经网络的计算效果分析 |
| 2.5.4 GA-BP神经网络的计算效果分析 |
| 2.5.5 PSO-BP神经网络的计算效果分析 |
| 2.5.6 HA-BP神经网络的计算效果分析 |
| 2.5.7 各模型计算效果对比 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 异常数据检测(剔除)及变量因素分析(选择) |
| 3.1 异常数据检测(剔除) |
| 3.1.1 异常数据检测方法 |
| 3.1.2 非线性函数仿真验证 |
| 3.1.3 检测效果分析 |
| 3.2 变量因素的分析与选择 |
| 3.2.1 特征参量的选取方法 |
| 3.2.2 HA-BP-MIV算法的实现过程 |
| 3.2.3 HA-BP-MIV算法的仿真验证 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 煤燃烧发热量的预测探究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样本情况 |
| 4.3 基于工业分析、元素分析数据预测发热量的建模与探究 |
| 4.3.1 发热量计算的建模与分析 |
| 4.3.2 发热量的预测以及异常数据检测 |
| 4.3.3 影响发热量的变量因素分析 |
| 4.3.4 主要因素提取与计算效果分析 |
| 4.4 基于工业分析数据计算发热量的探究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 煤(加氢)热解失重特性曲线的预测探究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 煤样情况 |
| 5.3 基于工业分析、元素分析的煤热解失重特性预测模型 |
| 5.3.1 热解失重实验 |
| 5.3.2 特征数据点的选择与模型建立 |
| 5.3.3 变量分析与筛选 |
| 5.3.4 主要因素的计算效果分析 |
| 5.3.5 热解失重曲线的预测 |
| 5.4 基于工业分析、元素分析的煤加氢热解失重特性预测模型 |
| 5.4.1 加氢热解失重实验 |
| 5.4.2 特征数据点的选择与模型建立 |
| 5.4.3 变量分析与筛选 |
| 5.4.4 主要因素的计算效果分析 |
| 5.4.5 加氢热解失重曲线的预测 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 煤灰流动温度(FT)的预测探究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 样本情况 |
| 6.3 基于煤灰组成数据预测FT的建模与探究 |
| 6.3.1 预测FT的建模与分析 |
| 6.3.2 FT的预测以及异常数据检测 |
| 6.3.3 影响FT的变量因素分析 |
| 6.3.4 主要因素提取与计算效果分析 |
| 6.4 典型灰样的结渣机理探究及结渣晶相的特征总结 |
| 6.4.1 典型灰样的基础数据测试 |
| 6.4.2 AFTs的测试与分析 |
| 6.4.3 典型灰样的XRD分析 |
| 6.4.4 混合样的灰渣XRD分析 |
| 6.4.5 反应机理的热力学分析 |
| 6.4.6 灰渣样的SEM-EDS分析 |
| 6.4.7 灰样的相图分析 |
| 6.4.8 新生成的矿物对共混灰FT的影响 |
| 6.5 煤灰的分类预测研究 |
| 6.5.1 结渣晶相的特征总结与煤灰的分类 |
| 6.5.2 影响FT的关键因素探究 |
| 6.5.3 “关键特征参量”对FT的影响与关系式的提出 |
| 6.5.4 关系式的验证 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 特色与创新 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（5）基于快速动力响应分析的半潜式风机下部结构主尺寸优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 浮式风机结构动力学分析方法 |
| 1.2.2 浮式风机空气动力学分析方法 |
| 1.2.3 浮式平台水动力学分析方法 |
| 1.2.4 系泊动力学分析方法 |
| 1.2.5 风机系统的优化设计 |
| 1.2.6 小结 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 浮式风机系统的快速动力响应分析方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 风机系统结构动力学模型 |
| 2.2.1 风机系统动力学方程 |
| 2.2.2 质量与惯性矩阵 |
| 2.2.3 回复刚度矩阵 |
| 2.2.4 阻尼矩阵 |
| 2.2.5 动力荷载 |
| 2.2.6 塔筒动力响应 |
| 2.3 风机空气动力学模型 |
| 2.3.1 气动荷载简化计算方法的定性分析 |
| 2.3.2 固底状态下风机气动荷载数据库的建立 |
| 2.3.3 线性气动阻尼系数数据库的建立 |
| 2.3.4 控制器对气动特性的影响 |
| 2.4 浮式平台水动力学模型 |
| 2.4.1 波浪的描述 |
| 2.4.2 一阶波浪荷载 |
| 2.4.3 二阶波浪荷载 |
| 2.4.4 粘性作用力 |
| 2.5 系泊力学模型 |
| 2.6 快速动力响应分析程序 |
| 2.7 快速动力响应分析程序的有效性验证 |
| 2.7.1 固有周期 |
| 2.7.2 粘性阻尼线性模型验证 |
| 2.7.3 系泊模型的验证 |
| 2.7.4 单独波浪荷载作用下的系统响应 |
| 2.7.5 单独风荷载作用下的系统响应 |
| 2.7.6 风浪联合作用下的系统响应 |
| 2.7.7 计算效率 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 基于代理模型的风机系统长期动力响应分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 长期海况数据分析 |
| 3.3 特征海况数据的选取 |
| 3.4 短期动力学模拟 |
| 3.5 代理模型的建立 |
| 3.5.1 径向基函数模型 |
| 3.5.2 Kriging模型 |
| 3.5.3 人工神经网络模型 |
| 3.5.4 代理模型的校核 |
| 3.6 基于代理模型的长期动力响应预测结果分析 |
| 3.6.1 塔筒底部累积疲劳损伤 |
| 3.6.2 导缆孔累积疲劳损伤 |
| 3.6.3 平台最大倾角 |
| 3.6.4 机舱最大加速度 |
| 3.6.5 年发电量 |
| 3.6.6 代理模型训练效率的比较 |
| 3.7 平台安装角对Y形半潜式风机系统长期动力响应的影响 |
| 3.7.1 平台安装角对塔底累积疲劳损伤的影响 |
| 3.7.2 平台安装角对导缆孔累积疲劳损伤的影响 |
| 3.7.3 平台安装角对平台最大倾角的影响 |
| 3.7.4 平台安装角对机舱最大加速度的影响 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 半潜式风机下部结构的主尺寸敏感性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 输入变量空间的定义 |
| 4.3 约束条件 |
| 4.4 评价指标 |
| 4.4.1 建造成本 |
| 4.4.2 结构固有特性 |
| 4.4.3 长期动力响应 |
| 4.5 敏感性分析方法 |
| 4.5.1 基于方差的敏感性分析方法 |
| 4.5.2 基于概率密度的敏感性分析方法 |
| 4.5.3 实施流程 |
| 4.6 分析结果 |
| 4.6.1 输入变量的独立性 |
| 4.6.2 输出概率分布的偏度 |
| 4.6.3 收敛性分析 |
| 4.6.4 主尺寸参数与建造成本的关系 |
| 4.6.5 主尺寸参数与结构固有特性的关系 |
| 4.6.6 主尺寸参数与水动力特性的关系 |
| 4.6.7 主尺寸参数与长期动力响应的关系 |
| 4.6.8 结构固有特性与长期动力响应的关系 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于长期动力响应分析的半潜式风机下部结构主尺寸优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 优化变量 |
| 5.3 约束条件 |
| 5.4 目标函数 |
| 5.5 优化算法 |
| 5.5.1 针对多极值问题的单目标遗传算法 |
| 5.5.2 多目标遗传优化算法 |
| 5.6 结果分析 |
| 5.6.1 收敛性分析 |
| 5.6.2 平台-系泊分步优化与一体化优化的比较 |
| 5.6.3 基于短期与长期动力响应评价的优化策略比较 |
| 5.6.4 单目标与多目标优化策略的比较 |
| 5.6.5 两种半潜式风机下部结构优化结果的比较 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A Y形半潜式下部结构主尺寸敏感性分析结果 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）基于导弹舱段连接结构动力学特性的结构优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文的研究背景及意义 |
| 1.1.1 论文的研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 动力学建模研究现状 |
| 1.2.2 动力特性优化研究现状 |
| 1.2.3 低阶颤振问题研究现状 |
| 1.3 论文的研究内容及创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 创新点 |
| 1.4 论文的章节安排 |
| 第2章 结构动力学 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 结构动力学的研究内容 |
| 2.3 结构动力学方程 |
| 2.3.1 拉格朗日方程 |
| 2.3.2 哈密顿正则方程 |
| 2.4 非线性振动 |
| 2.5 接触有限元理论 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 导弹舱段连接结构强度分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 导弹舱段基本连接形式 |
| 3.3 导弹舱段连接结构的基本组成 |
| 3.4 导弹舱段载荷环境 |
| 3.5 导弹舱段连接预紧力的确定 |
| 3.6 导弹舱段有限元力学模型的建立 |
| 3.6.1 有限元模型的建立 |
| 3.6.2 单元类型的选择 |
| 3.6.3 材料的设置 |
| 3.6.4 分析步的设置 |
| 3.6.5 定义接触 |
| 3.6.6 荷载及边界条件的施加 |
| 3.6.7 单元网格的划分 |
| 3.6.8 后处理和强度分析 |
| 3.7 联接强度理论计算与验证 |
| 3.8 导弹舱段连接结构工作强度和舱体刚度的校核 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 导弹舱段连接结构动力响应 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 导弹舱段连接结构模态分析 |
| 4.2.1 模态分析基本理论 |
| 4.2.2 有限元模态分析 |
| 4.2.3 模态分析结果 |
| 4.3 随机响应分析 |
| 4.3.1 随机响应的描述 |
| 4.3.2 随机响应有限元仿真 |
| 4.3.3 仿真结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于响应面法的结构减振特性优化 |
| 5.1 响应面方法概论 |
| 5.1.1 响应面法 |
| 5.1.2 响应面法基本原理 |
| 5.1.3 响应面函数拟合 |
| 5.1.4 响应面模型的精度验证 |
| 5.1.5 试验设计 |
| 5.1.6 有限元分析法与响应面法 |
| 5.2 减振优化方案的提出 |
| 5.2.1 优化数学模型的建立 |
| 5.2.2 Design Expert和 Minitab软件的比较 |
| 5.2.3 Box-Behnken设计试验 |
| 5.2.4 响应面模型的检验 |
| 5.2.5 Design Expert响应面模型的结果分析 |
| 5.2.6 基于Design Expert响应面模型的优化 |
| 5.3 Minitab数值计算与优化 |
| 5.3.1 Minitab数值计算结果 |
| 5.3.2 响应面3D模型的结果分析 |
| 5.3.3 基于Minitab响应面模型的优化 |
| 5.3.4 优化结果的试验论证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（7）考虑参数不确定性的工程结构稳健设计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 工程结构优化设计方法的发展 |
| 1.3 稳健设计方法的研究进展 |
| 1.3.1 稳健设计方法的发展 |
| 1.3.2 稳健设计方法的研究现状 |
| 1.4 稳健设计方法在土木工程中的应用 |
| 1.5 主要研究内容及论文结构 |
| 第2章 稳健设计的基本理论与方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 稳健设计的基本原理 |
| 2.2.1 稳健设计的思想 |
| 2.2.2 稳健设计的分类 |
| 2.2.3 稳健设计方法与其它优化设计方法的对比 |
| 2.3 稳健设计的主要方法 |
| 2.3.1 基于试验的稳健设计方法 |
| 2.3.2 基于模型的稳健设计方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 考虑多响应问题的工程结构稳健参数设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 灰色田口方法 |
| 3.3 灰色TOPSIS方法的改进 |
| 3.4 基于改进灰色TOPSIS模型的稳健参数设计 |
| 3.5 算例分析 |
| 3.5.1 三响应仿真算例 |
| 3.5.2 地铁车站结构断面选型 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 考虑非线性动态响应的工程结构稳健参数设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Kriging方法 |
| 4.2.1 基本原理 |
| 4.2.2 Kriging模型在非线性函数中的应用 |
| 4.3 基于Kriging模型的稳健参数设计 |
| 4.3.1 波动模型和响应模型 |
| 4.3.2 Kriging模型的构建 |
| 4.3.3 基于均方误差的稳健性准则 |
| 4.3.4 算例分析 |
| 4.4 双层三心圆柱面网壳结构的稳健设计 |
| 4.4.1 背景理论 |
| 4.4.2 网壳几何参数优化 |
| 4.4.3 结果分析与对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 考虑容差控制的工程结构稳健优化设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 物理规划方法 |
| 5.2.1 偏好函数 |
| 5.2.2 OVO准则 |
| 5.2.3 物理规划的数学模型 |
| 5.3 基于改进物理规划的稳健优化设计 |
| 5.3.1 偏好函数的改进 |
| 5.3.2 基于成本的容差控制模型 |
| 5.3.3 动态约束处理策略 |
| 5.4 算例分析 |
| 5.4.1 两杆支架结构 |
| 5.4.2 剪叉式升降平台 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 考虑区间不确定性的工程结构稳健优化设计 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 区间数学基本理论 |
| 6.2.1 区间数的基本概念 |
| 6.2.2 区间序关系和区间可能度 |
| 6.3 基于区间分析的稳健优化设计 |
| 6.3.1 区间目标函数的稳健性 |
| 6.3.2 区间约束函数的稳健性 |
| 6.3.3 不确定性结构的区间稳健优化模型及求解 |
| 6.3.4 算例分析 |
| 6.4 单层凯威特球面网壳结构的稳健设计 |
| 6.4.1 背景理论 |
| 6.4.2 网壳杆件截面尺寸优化 |
| 6.4.3 结果分析与对比 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表或录用论文及参与项目情况 |
| 致谢 |
（8）基于区域描述的显式拓扑优化方法研究及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 拓扑优化国内外研究现状 |
| 1.2.1 变密度法 |
| 1.2.2 渐进结构优化法 |
| 1.2.3 水平集方法 |
| 1.2.4 移动可变形组件法 |
| 1.3 加强筋布局优化国内外研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容及章节安排 |
| 第二章 基于区域面积函数描述的拓扑优化方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 二维基本组件建模 |
| 2.2.1 二维基本组件的几何描述 |
| 2.2.2 二维基本组件的拓扑描述函数 |
| 2.3 二维多截面组件 |
| 2.4 拓扑优化问题的求解 |
| 2.5 数值求解 |
| 2.5.1 有限元分析 |
| 2.5.2 灵敏度求解 |
| 2.6 数值算例 |
| 2.6.1 短梁算例 |
| 2.6.2 MBB算例 |
| 2.6.3 柔顺机构算例 |
| 2.6.4 米歇尔桁架算例 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 基于区域体积函数描述的拓扑优化方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 三维多面体组件建模 |
| 3.2.1 三维基本组件的几何描述 |
| 3.2.2 三维基本组件建模 |
| 3.2.3 四面体组件建模 |
| 3.2.4 三维多截面组件建模 |
| 3.2.5 三维弯曲组件建模 |
| 3.3 三维拓扑优化问题的求解 |
| 3.4 数值求解 |
| 3.4.1 有限元分析 |
| 3.4.2 灵敏度分析 |
| 3.5 数值算例 |
| 3.5.1 三维短梁算例 |
| 3.5.2 三维柔顺机构算例 |
| 3.5.3 三维拱桥算例 |
| 3.5.4 三维米歇尔桁架算例 |
| 3.5.5 柔度最大化算例 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于区域旋转体描述的拓扑优化方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 三维旋转体组件建模 |
| 4.2.1 旋转体基本组件的构建 |
| 4.2.2 三维基本旋转体组件的拓扑描述函数 |
| 4.3 旋转体组件的扩展形式 |
| 4.4 旋转体拓扑优化问题的求解 |
| 4.5 数值求解 |
| 4.5.1 有限元分析 |
| 4.5.2 灵敏度分析 |
| 4.6 数值算例 |
| 4.6.1 三维短梁算例 |
| 4.6.2 三维拱桥算例 |
| 4.6.3 三维米歇尔桁架算例 |
| 4.6.4 切削刀具算例 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 装甲车加强筋显式拓扑优化设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 装甲车顶甲板简介 |
| 5.3 装甲车顶甲板加强筋显式拓扑优化设计的基本思想 |
| 5.4 装甲车顶甲板及加强筋建模 |
| 5.4.1 加强筋建模 |
| 5.4.2 装甲车顶甲板建模 |
| 5.5 Ansys参数化建模 |
| 5.6 装甲车顶甲板加强筋刚度优化实例 |
| 5.6.1 装甲车顶甲板条型加强筋优化 |
| 5.6.2 装甲车顶甲板U型加强筋优化 |
| 5.7 装甲车加强筋固有频率问题优化实例 |
| 5.7.1 装甲车加强筋固有频率优化问题的数学描述 |
| 5.7.2 灵敏度分析 |
| 5.7.3 装甲车顶甲板条型加强筋固有频率优化 |
| 5.7.4 装甲车顶甲板U型加强筋固有频率优化 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 附录A 基本组件中顶点坐标表达式 |
| 附录B 二维基本组件的拓扑描述函数推导 |
| 附录C 三维基本组件顶点全局坐标计算表达式 |
| 附录D CSC组件的拓扑描述函数推导 |
| 附录E TPSC组件的拓扑描述函数推导 |
| 附录F TSC组件的拓扑描述函数推导 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（9）轨道车辆结构可靠性分析与优化设计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 可靠性分析方法研究现状 |
| 1.2.1 不确定性的来源与分类 |
| 1.2.2 可靠性分析的主要方法 |
| 1.2.3 可靠性分析方法在轨道车辆结构性能分析中的应用 |
| 1.3 结构优化设计的研究现状 |
| 1.3.1 结构优化设计的研究现状简述 |
| 1.3.2 优化设计方法在轨道车辆结构优化中的应用 |
| 1.4 存在的主要问题 |
| 1.5 本文主要研究内容及组织结构 |
| 第二章 结构可靠性分析与优化设计基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 应力-强度干涉模型 |
| 2.2.1 静态应力-强度干涉模型 |
| 2.2.2 动态应力-强度干涉模型 |
| 2.2.3 时变动态应力-强度干涉模型 |
| 2.3 基于概率的可靠性求解方法 |
| 2.3.1 一次和二次可靠度方法 |
| 2.3.2 Monte Carlo和子集模拟方法 |
| 2.3.3 代理模型方法 |
| 2.4 结构优化设计模型 |
| 本章小结 |
| 第三章 参数不确定性对结构静/疲劳强度的影响分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 考虑参数不确定性的结构静强度分析 |
| 3.2.1 基于D-最优试验设计的响应面代理模型 |
| 3.2.2 参数不确定对结构静强度影响的可靠度表示 |
| 3.2.3 工程算例分析 |
| 3.3 考虑参数不确定性的结构疲劳强度分析 |
| 3.3.1 多轴疲劳强度分析方法 |
| 3.3.2 改进Goodman-Smith疲劳极限图的绘制 |
| 3.3.3 参数不确定对结构疲劳强度影响的可靠度表示 |
| 3.3.4 基于试验的疲劳强度分析模型验证 |
| 3.3.5 基于RSSM的疲劳强度分析 |
| 本章小结 |
| 第四章 面向载荷工况的结构可靠性分析方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于6σ的单工况结构可靠性分析方法 |
| 4.2.1 基于6σ的结构区间变量的确定 |
| 4.2.2 区间变量的生成策略及结构可靠度计算 |
| 4.2.3 工程算例分析 |
| 4.3 基于IDEPSO-SS的多工况结构可靠性分析方法 |
| 4.3.1 IDEPSO-SS算法的基本原理 |
| 4.3.2 多工况结构可靠性分析方法 |
| 4.3.3 工程算例分析 |
| 本章小结 |
| 第五章 基于随机过程的结构时变可靠性分析方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 考虑参数不确定性的结构静强度时变可靠性分析方法 |
| 5.2.1 基于泊松和伽马随机过程的应力-强度时变性描述 |
| 5.2.2 结构静强度的时变可靠性分析模型 |
| 5.2.3 工程算例分析 |
| 5.3 基于等效时变动态应力-强度干涉模型的结构疲劳强度可靠性分析方法 |
| 5.3.1 线路试验及数据处理 |
| 5.3.2 时变等效应力模型 |
| 5.3.3 时变疲劳强度模型 |
| 5.3.4 等效时变动态应力-强度干涉模型 |
| 5.3.5 工程算例分析 |
| 本章小结 |
| 第六章 多变量/时变可靠性条件下的结构模糊优化设计方法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于多级RSSM的结构模糊优化设计 |
| 6.2.1 基于多级RSSM的模糊优化设计方法 |
| 6.2.2 基于MC方法的优化变量确定及分级 |
| 6.2.3 模糊优化数学模型的建立 |
| 6.2.4 各级RSSM的构建及优化 |
| 6.2.5 多级RSSM模糊优化设计的有效性验证 |
| 6.3 基于时变可靠性的结构多目标模糊优化设计 |
| 6.3.1 结构性能指标的理论推导 |
| 6.3.2 基于随机过程的时变可靠性模型 |
| 6.3.3 多目标模糊优化模型的建立 |
| 6.3.4 工程算例分析 |
| 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 创新点摘要 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果及参与的科研项目 |
| 致谢 |
（10）基于即时学习的工业生产过程质量预测建模方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 过程质量预测建模技术的发展 |
| 1.2.2 过程质量预测的在线建模方法 |
| 1.2.3 基于即时学习的过程质量预测建模 |
| 1.2.4 基于即时学习的过程质量预测建模研究评述 |
| 1.3 主要研究内容及论文结构安排 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 创新点 |
| 1.3.3 论文结构安排 |
| 第二章 理论基础 |
| 2.1 即时学习建模理论 |
| 2.2 即时学习建模算法及优化算法基础 |
| 2.2.1 局部加权线性回归算法 |
| 2.2.2 局部加权偏最小二乘回归算法 |
| 2.2.3 粒子群优化算法 |
| 2.3 变量相关性分析基础 |
| 2.3.1 线性相关性分析 |
| 2.3.2 多重共线性分析 |
| 2.3.3 互信息 |
| 2.4 过程质量预测模型的性能评价 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于即时学习的小样本多工况过程质量预测建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 小样本多工况过程即时学习建模中的带宽参数优化方案设计 |
| 3.2.1 即时学习建模中带宽参数的优化方法 |
| 3.2.2 关于采用PSO优化即时学习带宽参数的讨论 |
| 3.3 基于PSO和 K-NN优化即时学习的过程质量预测建模 |
| 3.4 仿真实验及结果分析 |
| 3.4.1 数值仿真实验 |
| 3.4.2 铸铁生产过程化学成分预测 |
| 3.4.3 灰铸铁抗拉强度预测 |
| 3.4.4 计算效率比较分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于即时学习的大规模连续过程质量预测建模 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 过程质量预测即时学习建模中的相似度计算方法 |
| 4.3 基于改进即时学习的大规模连续过程质量预测建模 |
| 4.3.1 基于PLS潜变量的相似性度量 |
| 4.3.2 基于MI-PLS改进相似度的双加权即时学习建模方法 |
| 4.4 仿真实验及结果分析 |
| 4.4.1 数值仿真实验 |
| 4.4.2 脱丁烷塔过程仿真实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 工况迁移下基于密度的即时学习建模数据更新管理 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 即时学习框架下质量建模数据更新管理相关因素讨论 |
| 5.3 质量建模数据密度的定义及密度阈值参数的确定 |
| 5.3.1 质量建模数据密度的定义 |
| 5.3.2 数据密度阈值参数的确定 |
| 5.4 即时学习框架下基于密度的质量建模数据自适应更新管理 |
| 5.4.1 质量建模数据新旧样本的选择性更新与淘汰机制 |
| 5.4.2 即时学习框架下基于密度的质量建模数据更新管理流程 |
| 5.5 仿真实验及结果分析 |
| 5.5.1 数值仿真实验 |
| 5.5.2 在硫回收单元上的仿真实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
四、基于变量特性的结构优化方法研究（论文参考文献）
- [1]刷式密封泄漏与传热特性数值计算及结构优化方法[D]. 董书娜. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]自由曲面CFRP件结构/材料/功能一体化设计[D]. 倪伟. 江苏理工学院, 2021(02)
- [3]燃煤锅炉的NOx排放预测与控制研究[D]. 王英男. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [4]基于BP神经网络的数据挖掘技术探究及其在煤热转化数据规律分析中的应用[D]. 谢良才. 西北大学, 2021(12)
- [5]基于快速动力响应分析的半潜式风机下部结构主尺寸优化[D]. 周盛涛. 哈尔滨工业大学, 2021
- [6]基于导弹舱段连接结构动力学特性的结构优化[D]. 孙志豪. 北华航天工业学院, 2021(06)
- [7]考虑参数不确定性的工程结构稳健设计方法研究[D]. 熊晓琼. 汕头大学, 2021(02)
- [8]基于区域描述的显式拓扑优化方法研究及应用[D]. 杨航. 中北大学, 2020(03)
- [9]轨道车辆结构可靠性分析与优化设计方法研究[D]. 智鹏鹏. 大连交通大学, 2020(01)
- [10]基于即时学习的工业生产过程质量预测建模方法研究[D]. 宋月丽. 合肥工业大学, 2020(02)