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基于遗传算法实现冲击隔离系统中限位器的优化设计
| 论文题名： | 基于遗传算法实现冲击隔离系统中限位器的优化设计 |
| 关键词： | 冲击隔离系统;限位器;隔振性能;增量模态叠加法;遗传算法;优化设计;APDL |
| 摘要： | 基于遗传算法实现冲击隔离系统中限位器的优化设计是一种典型的混合优化技术，兼有较好的智能性和鲁棒性。在隔离系统的优化设计中冲击响应的计算和优化方法是两大关键组成部分，对于前者由于在隔离系统中安装限位器使得系统变成非线性增加了响应计算难度，对于后者如何选取合适、精确的优化方法，因此这两点成为本论文的研究出发点。 围绕这两个问题，论文从理论和实验两个方面对安装限位器之后的隔离系统的冲击响应计算进行了较为全面的研究，采用智能化的优化算法实现隔离系统中限位器的优化设计。论文主要完成以下几个方面的工作： 1. 论文首先总结了有关冲击响应计算和遗传算法研究的大量文献，对他们的应用背景、国内外的研究现状、已有的研究成果以及存在的问题给予较为全面的论述，在此基础上对响应计算和遗传算法进行了更深入的研究。 2. 论文首次将增量模态叠加法应用于带限位器的刚性隔离系统的冲击响应计算，编制了相应的计算程序（IMSP），使得增量模态叠加法能方便地应用于工程实际。通过试验数据的验证，证明该方法的可行性。 3. 利用程序IMSP，实现刚性隔离中限位器安装位置以及限位器参数的单参数优化，即仅仅允许某一个参数变化，其余参数保持不变，得到限位器的主要参数（刚度、工作间隙）对冲击响应影响的变化规律。单参数优化的结果为多参数多目标的优化打下基础。 4. 在对智能化的遗传算法原理和特点掌握的基础上，针对遗传算法中存在的不足，提出自适应伪并行改进遗传算法，并编制了相应的程序（PPIGA），通过典型试测函数证明该算法是正确、有效的。 5． 用自适应伪并行改进遗传算法对刚性浮筏隔离系统中的限位器进行多参数多目标的优化设计。 6. 通过APDL语言实现ANSYS的二次开发。编写出研究弹性浮筏隔离系统中限位器的安装位置、限位器参数以及筏体弹性对冲击响应的影响的程序（EFFECTION）。在此基础上，将有限元方法和自适应伪并行改进遗传算法结合起来，利用APDL语言实现对弹性浮筏隔离系统中的限位器参数的优化设计。 7． 基于VC++6.0 平台，利用遗传算法实现水下爆炸隔离系统的极限性能的分析。其中首次提出极限性能分析的概念。极限性能分析所得到的结果为优化设计指出优化方向以及给出剩余的可优化空间。 最后给出本论文研究工作的总结、创新点和展望。 |
| 作者： | 张小华 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 江国和 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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