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《浙江大学》 2001年
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复杂结构协同优化理论、方法及技术的研究

钱仲焱  
【摘要】: 随着科学技术的发展,机械装设备也日益向高速、高效、精密、轻量化和自动化方向发展。机械系统的结构日趋复杂,为了能安全可靠地工作,必须具有良好的静、动态性能。同时,机械工作时的振动与噪声会损害操作者的身心健康,污染环境,亦是一个需要致力解决的社会问题。基于传统静态方法设计出来的产品难以达到这样的要求,在复杂多变甚至恶劣的环境下工作的大型机械系统更是如此。因而,必须对机械装备进行静态、动态设计,以满足机械结构静、动态特性与低振动、低噪声的要求。然而,国内、国外系统地研究复杂结构静态、动态组合优化的工作并不多见。因而,有必要系统、全面地研究静态、动态性能如何合理耦合匹配,静态、动态组合优化如何合理运用现代并行设计思想提高优化效率,静、动态优化的设计约束如何合理处理等等一系列问题。 本文在广泛了解和学习静动态协同优化技术和相关学科的基础上,深入研究了静动态协同优化的基本问题,针对其专业特点,提出并初步实现了基于多AGENT技术的静动态协同优化系统。主要工作内容如下: 在结构静动态协同优化的建模理论和方法方面: 首先,提出了面向复杂机械系统广义优化的有限元模型建模策略。其中的结构瞬态响应有限元分析模型分为两个层次的模型,其网格数据分别来自于静态和模态分析有限元模型,在载荷数据上具备内在继承连续性。从而构成了各模型间的相互关系。依此策略建立的两级有限元模型能支持静态、模态和动力响应分析同时并行、协作进行,对于提高优化系统的效率有较大的意义。 其次,提出了一种新的基于谱约束下矩阵最佳逼近理论的有限元分析模型修正的方法。该方法以实验获得的不完备模态的谱点为约束,运用Bayes估计原理来处理试验结果误差带来的实验模态可信度问题,求取分析模型的最佳逼近结果,然后获得质量阵的最小修正模型,继而获得结构的修正模型。两个实例的应用说明了该方法的优点。 第三,提出了应用智能遗传算法识别模态参数的方法,将实际工程结构参数映射 摘 要 至由结构刚度阵和质量阵张成的特征空间,使其满足某些最优条件以进行模态识别。 庄勿厨折殆理裕、万法及真庄芳菏静动态厂义觉殆中籽应原友术友瓦 首先,提出了基于多AGENT技术的静动态协同优化思想,从静动态协同优化对系 统要求的角度,洋细分析讨论了结构协同优化的三种模式、动态优化的多层次结构。 以及面向结构优化的有限元分析的复杂性。根据对AGENT系统的分析及协同优化系统 的要求,确定面向静动态协同优化的多AGENT系统的基本架构。 其次,分析了机械系统静动态协同优化这一专业领域中所包含的概念内容。深入 研究了静动态协同优化的本体论构成,构造了静动态协同优化领域对象树及其本体 论表达,为多AGENT间顺畅通信和协作奠定了基础。 第三,系统研究了静动态协同优化多AGENT系统的协同技术。提出了基于递归转 移网络的多任务协同求解方法,结合实例研讨了资源分配冲突和异常处理等基本问 题。系统分析了有限元分析AGENT群体中的协同需求,并提出有限元分析AGENT间 的协作方案,和任务的分解与分配策略。 将基于多AGENT的静动态协同优化系统试用于液压挖掘机工作装置的忧化设计, 得出部分有益的结果。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:TH122

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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2 倪晓宇;刘英;;协同CAE系统及其实现方法[J];机械工程学报;2006年08期
3 刘博;马亮;范洪达;左浩;;基于多Agent和HLA的潜艇战场损伤评估仿真研究[J];系统仿真学报;2008年09期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 尹全军;基于多Agent的计算机生成兵力建模与仿真[D];国防科学技术大学;2005年
2 胡迎春;甘蔗收获机械的多学科优化理论及关键技术的研究[D];广西大学;2006年
3 徐亚栋;复合材料身管结构分析与优化研究[D];南京理工大学;2006年
4 赵丽平;基于Multi-agent的电能质量监控网络的研究[D];西南交通大学;2006年
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6 仝令胜;协同优化理论及其在铰接式自卸车驱动桥设计中的应用[D];北京科技大学;2008年
7 高嘉爽;基于Agent及FEA的焊接加工过程协同设计系统研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
8 赵彦灵;电气化铁路同相供电装置关键技术研究[D];西南交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 郭勇;四缸柴油机组合结构优化设计[D];昆明理工大学;2006年
2 张雪峰;面向产品设计的全局—局部协同优化模型与方法研究[D];天津大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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5 刘弘,曾广周,林宗楷;基于Agent的信息过程建模方法[J];计算机研究与发展;1998年08期
6 茅承钧;;建筑机械撞击响应分析[J];建筑机械化;1985年09期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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8 阮怀忠,张建中;基于改进遗传算法的TSP问题求解[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2003年04期
9 陈杰,周冬华;浮点数编码的遗传算法在模糊控制器参数寻优中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年02期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨益;方潜生;汪力君;;基于Handel-C的数字芯片的设计方法研究与实现[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
2 胡杨林;蒋洁琼;王明煌;曾勤;邱岳峰;邹俊;陈红丽;FDS team;;聚变裂变混合堆长寿命锕系废料嬗变处理的中子学优化分析[A];安徽新能源技术创新与产业发展博士科技论坛论文集[C];2010年
3 路飞;宋沐民;田国会;李晓磊;;基于Multi-agent的地铁列车智能控制集成框架[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 孙燕;孙峥;黄鹍;;基于模拟退火机制的隔离小生境混合遗传算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 孙燕;孙峥;;利用正交遗传算法优化交通检测点分布[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 郭玉堂;刘路路;;基于佳点集遗传算法的边缘检测[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 刘向;邹逢兴;张湘平;高政;;面向节能的混合流水车间调度方法的研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 石志刚;施强;盛刚;;基于案例推理的高速公路紧急救援决策研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 石志刚;杨秀军;;基于案例推理的高速公路信息发布决策研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
10 汪民乐;高晓光;;GA早熟问题的定量分析及其预防策略[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙晓华;基于聚类的文本机会发现关键问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 徐悦竹;机会发现算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 陈得宇;基于MAS的智能电压控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 时长江;豆科类杂草种子图像识别系统研究[D];中国海洋大学;2009年
5 韩艳玲;可能性构造空间理论与计算机作曲思维模型研究[D];华中科技大学;2010年
6 蒋国银;基于集成模拟的电子商务协同工作机制研究[D];华中科技大学;2010年
7 彭北青;第三方物流配送车辆路径问题模型及算法研究[D];华中科技大学;2009年
8 黄林峰;多目标进化算法研究[D];中国科学技术大学;2009年
9 刘飞;四足机器人步态规划与平衡控制研究[D];中国科学技术大学;2010年
10 汪澎;驾驶人警觉状态检测技术研究[D];江苏大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郝慧君;CA-MARKOV模型与GIS、RS在土地利用/土地覆盖变化中的应用研究[D];华中农业大学;2010年
2 郑占;基于CA模型的城市用地扩张模拟研究[D];华中农业大学;2010年
3 赫英毅;毫米波段基于TE_(21)模差网络设计[D];中国工程物理研究院;2009年
4 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
5 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
6 王丽敬;地理案例的空间相似性计算[D];山东科技大学;2010年
7 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
8 王辉;基于改进遗传算法的物流配送路径优化研究[D];山东科技大学;2010年
9 纪二云;基于改进遗传算法的电力系统无功优化的研究[D];山东科技大学;2010年
10 施晓坤;煤炭企业人才结构优化[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 倪桂敏;国外火炮新型轻质材料技术的研究与发展[J];兵器材料科学与工程;1996年02期
2 王润生,贾希胜,刘利,王志成;战场损伤分析过程及存在问题研究[J];兵工学报;2004年02期
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5 万军,涂序彦;基于知识的广义优化方法[J];北京科技大学学报;1999年04期
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10 张文丽;李群湛;刘炜;解绍锋;;地铁列车再生制动节能仿真研究[J];变流技术与电力牵引;2008年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王栩;Agent系统通讯理论及组织结构的研究[D];中国科学院软件研究所;2001年
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3 熊仲宇;基于计算机智的结构优化设计[D];南京航空航天大学;2001年
4 汪惠芬;协同开发环境中CAD/CAM集成技术研究[D];南京理工大学;2002年
5 李军怀;远程医疗及其协同理论与技术研究[D];西北大学;2002年
6 王英杰;大型机械系统复杂构件结构优化设计方法研究[D];燕山大学;2002年
7 唐文艳;结构优化中的遗传算法研究和应用[D];大连理工大学;2002年
8 陈飚松;热传导与结构耦合系统的灵敏度分析及优化设计[D];大连理工大学;2002年
9 舒斌;中小型制造企业信息化协同产品开发原理与实施方法[D];四川大学;2002年
10 许贤泽;纤维缠绕复合材料壳体设计方法及其理论研究[D];武汉理工大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 施芳;用于电能质量控制器的可控电源的研究[D];华北电力大学;2000年
2 陈永兵;遗传算法及其在结构工程优化中的应用研究[D];西北工业大学;2001年
3 姚颖;复合材料层合板的优化设计方法研究[D];西北工业大学;2001年
4 郭健;多学科设计优化技术研究[D];西北工业大学;2001年
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6 张智远;基于小波变换的电能质量动态扰动自动识别[D];华北电力大学;2002年
7 赵一宁;人工神经网络和遗传算法在船体结构动力学中的应用[D];大连理工大学;2002年
8 佘建生;枪管轻量化技术研究[D];华北工学院;2002年
9 唐敏;牵引变电所混合电力滤波器及其控制器的研究[D];西南交通大学;2003年
10 王猛;电力系统谐波、负序过程仿真及应用[D];西南交通大学;2003年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘建英;李小龙;王钦钊;;国外指挥控制建模研究现状及启示[J];电光与控制;2011年04期
2 刘东阳;朱连章;;基于多Agent系统的坦克分队作战仿真与建模[J];电脑知识与技术;2011年32期
3 冯磊;查亚兵;胡记文;尹全军;;一种基于辩论的协作型CGF分层协商模型[J];国防科技大学学报;2011年05期
4 张莉;殷国富;;异地企业远程有限元分析服务系统研究[J];高技术通讯;2008年02期
5 郭于明;王坚;凌卫青;;分布式多Agent仿真环境系统体系结构研究[J];高技术通讯;2010年12期
6 冯超;韩俊杰;张红伟;刘浩;;基于Marc和遗传算法的焊接工艺参数优化[J];北京交通大学学报;2012年04期
7 黄健青;王雪娟;;旅游区电子化旅游产品效用研究——基于Agent建模中的简单规则[J];电子商务;2012年12期
8 张莉;殷国富;王伟;邓志滔;;网络环境下面向ASP的协同分析服务技术研究[J];中北大学学报(自然科学版);2008年02期
9 张烈平;张云生;程大方;;基于多Agent的洗衣粉生产过程监控系统研究[J];化工自动化及仪表;2009年04期
10 梁义芝;张云;王超;;基于多Agent的编队协同反潜仿真[J];舰船科学技术;2012年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 张玉军;冯书兴;;航天器近距离轨道机动仿真研究[A];Proceedings of 14th Chinese Conference on System Simulation Technology & Application(CCSSTA’2012)[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李方义;区间非概率多目标优化设计方法及其在车身设计中的应用[D];湖南大学;2010年
2 周云;面向实时作战决策支持的动态数据驱动仿真理论和方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
3 李红梅;智能优化方法在电力系统调频中的应用研究[D];上海交通大学;2011年
4 冯磊;CGF协同行为建模关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
5 马沁怡;基于KBE的快速有限元分析方法研究[D];大连理工大学;2011年
6 吴其俊;复合材料枪管的理论及应用研究[D];南京理工大学;2012年
7 刘云生;大规模分布式仿真系统容错关键技术研究[D];国防科学技术大学;2006年
8 吴宝贵;基于仿真分析的复杂机械产品多学科设计优化方法研究[D];大连理工大学;2008年
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10 赵志杰;汽车耐撞性数值分析网格研究及应用[D];上海交通大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘婕;基于Agent的危险化学品安全生产信息采集系统研究[D];昆明理工大学;2010年
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10 姜勇;某多管火箭炮复合材料定向管结构分析及优化[D];南京理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冯培恩,钱仲焱,潘双夏,武建伟,邱清盈;基于AGENT架构的结构静动态协同优化方法研究[J];中国科学E辑;2001年03期
2 薛彩军,邱清盈;分布式环境下并行有限元分析策略的研究[J];机床与液压;2005年04期
3 李响,李为吉;基于超球近似子空间的协同优化方法及应用研究[J];西北工业大学学报;2003年04期
4 李健 ,王计斌,张鸿梁,熊光楞;基于对象技术的协同设计研究[J];计算机工程与应用;2000年04期
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7 陈树勋,胡迎春;工程系统设计的两类协同优化讨论[J];现代制造工程;2004年06期
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2 孙同伦;;TD/GSM互操作策略及协同优化[A];广东通信2010青年论坛优秀论文集[C];2010年
3 杜纲;;产品族设计中的层次优化问题[A];中国运筹学会第七届学术交流会论文集(上卷)[C];2004年
4 阎军;刘岭;程耿东;;基于模块拼装的结构/材料一体化优化设计[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
5 赵勇;李鹏;;中国电信1x/DO双网协同无线网络优化[A];中国通信学会信息通信网络技术委员会2009年年会论文集(上册)[C];2009年
6 桑延超;彭志红;李谦;;PSO-GA协同优化算法及其在蛋白质结构预测中的应用[A];2007年中国智能自动化会议论文集[C];2007年
7 邓文熙;张凌燕;吴文瑞;黄海;;考虑变轨要求的卫星总体参数优化研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
8 高正红;夏露;;飞行器外形气动与隐身协同优化设计方法研究[A];2003’全国流体力学青年研讨会论文集[C];2003年
9 高正红;夏露;;飞行器气动与隐身性能的协同优化方法研究[A];2003空气动力学前沿研究论文集[C];2003年
10 钟敏;杜纲;;产品族设计中的模糊层次优化模型[A];第三届不确定系统年会论文集[C];2005年
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4 吴为;我国中小企业应借助SPX提升竞争力[N];中国高新技术产业导报;2005年
5 记者  封啸 通讯员  孙亚芹;大秦线GSM-R列尾装置静动态区间试验成功[N];人民邮电;2006年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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5 薛锋;编组站调度系统配流协同优化理论与方法研究[D];西南交通大学;2009年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王波;协同优化技术在多学科复杂系统设计中的应用[D];西安理工大学;2010年
2 刘晓卫;集装箱船结构静动态协同优化设计研究[D];江苏科技大学;2011年
3 柳勋;机械液压约束活塞发动机多学科协同优化设计支持环境研究[D];青岛大学;2011年
4 章明雄;动态联盟环境下基于多Agent的工作流管理系统运行机制研究[D];武汉理工大学;2006年
5 郝水侠;一种多agent并行计算模型及其应用研究[D];苏州大学;2004年
6 童海峰;基于DFL的多Agent自动推理平台设计[D];苏州大学;2005年
7 侯逸文;基于多Agent系统的并列运行锅炉母管压力控制系统研究[D];东南大学;2004年
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9 宋文明;基于J2EE的Agent架构实现研究[D];天津大学;2005年
10 景波;基于Multi-Agent的计算机辅助审计的模型研究[D];河海大学;2006年
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