2023年华数杯数学建模A题隔热材料的结构优化控制研究 获奖论文供联系参考

针对长距离带式输送机托辊存在的密封结构复杂、对旋转阻力大、运行功耗大的工况特点,对带式输送机的托辊进行了优化设计。对托辊进行结构创新,采用托辊转动副与恶劣环境隔离的方法以简化托辊内部轴承密封结构,从而达到降低运行阻力的效果。托辊的设计可以为长距离带式输送机的关键技术应用提供指导。

介绍了纯水液压锥阀产生气穴的原因和危害,针对阀口附近易发生气穴的特点,设计了一种纯水锥阀的新结构,采用半切模型,与常规锥阀结构进行对比,并使用Fluent软件对改进前后2种锥阀阀口进行了流场仿真与分析。结果表明:在阀口锐缘处采用曲线连接以及分级降压的方式,可有效减小进出口压差,降低阀口处介质流速与气穴的产生,减少能量损失。

为优化设计三维旋转水射流喷头内部结构,利用fluent进行喷头内部结构对射流效果影响规律的数值模拟计算,分析了叶轮导向角分别为15°~75°时的射流流场特征,得出三维旋转水射流喷头叶轮导向角最优值为45°,并分析了喷头绕轴旋转时的流场特征。对根据数值模拟结果研制的喷头及配套钻孔扩孔装备进行实验室试验和现场应用检验,结果表明,三维旋转水射流扩孔直径可达2.3倍、百米钻孔瓦斯抽采纯量最大可达常规钻孔1.79倍、59 d抽采率提高了79.3%,在低透煤层增透方面应用效果显著。

以有限元结构分析和优化算法相结合为手段,以某全液压履带装载机车架为例,利用Altair的Optistruct模块,对车架进行了拓扑优化,根据拓扑优化的应力云图考虑到制造与加工、生产的需要,确定了车架的最优设计方法。计算结果表明该方法行之有效,从而为工程机械中一般车架的优化设计提供了一种很好的计算仿真方法。

利用Hopfield神经网络并结合模拟退火算法，对甘蔗收获机械台架结构进行了优化。建立了神经网络系统能量函数与优化问题目标函数之间的对应关系、神经网络演化过程与优化问题寻优过程之间的对应关系、神经网络系统到达平衡点与优化问题最优解之间的对应关系。采用改进的惩罚算子以提高神经网络的收敛速度，经过12次迭代后，优化目标下降17.5%，且应力小于190MPa，表明该优化方法可充分利用设计资源，得到全局最优解。算例证明该算法高效可靠，切实可行，有较强的工程实用性。

Kretschmann型激发表面等离子体共振(SPR)膜系结构是探针诱导表面等离子体共振耦合纳米光刻技术(PSPRN)的关键部分之一。采用多层介质的特性矩阵法计算膜系结构的透射系数和反射率,对PSPRN所需的单膜层、双膜层及三膜层膜系结构进行了优化设计。计算结果表明,光波波长为514.5 nm时,对于选定材料的最佳膜系结构是Ag膜厚度为46 nm的单膜层结构,Ag膜厚度为24 nm,AgOx厚度为95 nm的双膜层结构及Ag膜厚度为44 nm,SiO2厚度为180 nm,AgOx厚度为10 nm的三膜层结构,提出了记录层材料应选择折射系数小且吸收系数尽可能小的光刻材料的观点。

一种优化一维声子晶体能带结构大小的matlab程序

复合材料最优控制与结构优化设计中的多尺度模型与算法.pdf

人工智人-家居设计-工程结构优化的群体智能算法.pdf