摘要。在此贡献中,引入了基于机器学习的平面喷嘴形状优化的方法。与标准深神经网络相比,提出的神经网络是使用高阶神经单元构建的。多项式结构以及各种激活函数被用作控制流动的强烈非线性Navier-Stokes方程的近似值。众所周知的NASA喷嘴的形状被选择为初始几何形状,该几何形状近似于第5阶曲线。di ff en ff几何形状。因此,该任务由具有定义成本函数作为目标的多变量优化组成,这些目标是通过在完全结构化的网格上执行的组合流体动力学(CFD)计算的。获得此优化的目标是获得几何形状,该几何形状符合喷嘴出口的所需条件,例如流场均匀性,指定的流动状态等。最后,比较了DI FF近似值的性能,并通过CFD计算验证了优化的最佳候选者。
摘要。本文旨在介绍一种梯度流算法,用于解决等式和不等式约束优化问题,该算法特别适用于形状优化应用。我们依靠 Yamashita (Math. Program. 18 (1980) 155–168) 提出的用于等式约束问题的常微分方程 (ODE) 方法的变体:搜索方向是零空间步长和范围空间步长的组合,旨在分别降低最小化目标函数的值和违反约束的程度。我们的第一个贡献是提出将这种 ODE 方法扩展到具有等式和不等式约束的优化问题。在文献中,一种常见的做法是通过引入额外的松弛变量将不等式约束简化为等式约束。在这里,我们通过计算目标函数梯度在可行方向锥上的投影来解决它们的局部组合特性。这是通过求解对偶二次规划子问题来实现的,该子问题的大小等于活动或违反约束的数量。这个问题的解决方案允许确定优化轨迹应保持切线的不等式约束。我们的第二个贡献是在无限维希尔伯特空间的背景下以及在更一般的优化集(例如形状集)的背景下对梯度流的公式化,因为它出现在 Hadamard 边界变分法框架内的形状优化中。该公式的基石是形状导数的经典扩展和正则化操作。我们的算法的数值效率和易实现性在实际的形状优化问题上得到了证明。
一些小型风电 OEM 面临关键原材料的供应链瓶颈。• 稀土磁铁和钢铁价格波动剧烈。• 制造成本翻倍。OEM 正在不断改进其发电机设计,以降低每千瓦安装成本。
美国绝大多数公用事业规模的风力发电机组都依赖于外国采购的稀土永磁体,而这些永磁体容易受到供应链不确定性的影响。许多小型风力发电机原始设备制造商都致力于不断改进发电机设计,以降低材料和生产成本,并通过降低齿槽转矩和提高效率来提高性能。传统的设计和制造提供的机会有限。在这项工作中,我们利用聚合物粘结磁体和电气和结构钢的三维 (3D) 打印的最新进展,展示了 15 千瓦基线风力发电机的先进设计方法。我们探索了使用贝塞尔曲线的三种磁体参数化方法,从而产生对称、不对称和多材料磁体设计。我们采用多物理场方法,结合参数化计算机辅助设计建模、有限元分析和有针对性的抽样,以确定具有更多机会减少稀土材料、提高效率和最小化齿槽转矩的新型设计。结果表明,非对称极设计和多材料极设计提供了更大的机会,可以在与基线发电机性能相似的条件下将稀土磁体材料减少多达 35%,这表明超越传统对称限制并由 3D 打印允许的设计自由度有了更新的机会。
为了提高散热器的性能,许多研究论文集中于散热器几何形状的设计和优化,这是改善传热的决定性因素。提高散热器(或热交换器)性能的基本方法是优化耦合的流体流动和热传递。考虑三个优化级别:尺寸优化、形状优化和拓扑优化(TO)。对于散热器尺寸优化,通道或翅片直径是需要调整或定义的变量。对于预定义的形状,尺寸优化是最简单的方法,因为它需要较少的设计变量。但是,它不允许获得具有更复杂形状的最佳几何形状。散热器形状优化涉及优化散热器通道或翅片的形状,可以是圆形、矩形、不规则形状等。该方法比尺寸优化方法更灵活,因为其解空间包含了尺寸优化的解空间,尽管程序更复杂。散热器的拓扑优化 (TO) 没有所需的预定义几何形状。可以在设计域中创建各种空隙大小和形状,以生成不同的 TO 几何形状。解空间TO包括尺寸优化和形状优化的解空间。因此它是自由度最大的优化,但同时也是复杂度最大的优化。
•N-辛烷几何形状优化•N-辛烷C-H和C-C键能扫描•H 2几何优化和解离能•N-辛烷值振动频率•N-辛烷值MD MD模拟•其他烃TD-DFTB/Chimes兴奋能量
摘要:拓扑优化已成为轻量化和性能设计的有效工具,尤其是在航空航天工业中。事实证明,它能够满足生产更坚固、更轻便的复杂零件的要求。该技术已证明具有成本效益、提高了有效载荷能力并提高了航空航天领域的燃油经济性,并使结构部件能够在使用更少材料的情况下提供相同或增强的性能。在飞机中,机身和机翼是重要的结构部件。机翼机身耳状连接支架是连接机翼和机身的连接元件。支架的灾难性故障有时会导致飞机结构分离。这项工作专注于飞机机翼机身耳状连接支架的建模、形状优化和分析。该方法涉及使用不同材料组对支架进行建模和形状优化。进行了有限元建模和结构分析,以研究支架上的应力和变形。进行疲劳损伤评估以研究支架在重复循环载荷下的行为。关键词:- 拓扑优化、机翼机身连接支架、疲劳损伤、静态结构、载荷系数、质量减轻。
[多学科自动绘图员](CA)复合材料设计师复合材料制造商复合材料工程师(CA)[复合材料设计师和制造商] [复合材料激光投影操作员] 复合材料编织设计师复合材料成型设计师(CA)液压成型钣金设计师紧固件设计师模具和工装设计师[模具设计师] [逆向形状优化器] 冲压模面设计师结构设计师钢铁和设备布局设计师空间分配建筑师住宿设计师重量与平衡分析师(CA)
在这项工作中,我们对生成和非生成模型的有效性和效率进行了系统的比较,以构建新颖有效的设计探索和形状优化的设计空间。我们在机翼/水电设计的情况下应用了这些模型,并对所得的设计空间进行了比较。传统的生成对抗网络(GAN)和最先进的生成模型,即性能增强的多样化生成的对手网络(PADGAN),基于基于karhunen-love扩展的耦合的线性非生成模型并置与线性非生成模型并列。比较示例表明,具有适当的形状编码和物理增强的设计空间,非生成模型具有成本效益的高性能有效设计,并具有增强的设计空间覆盖范围。在这项工作中,这两种方法都应用于两个大型箔概况数据集,其中包括通过配置文件生成的参数模型或深度学习方法生成的现实世界和人工设计。这些数据集进一步丰富了其成员形状和物理信息参数的整体属性。我们的结果表明,非生成模型构建的设计空间在设计有效性方面优于生成模型,与生成模型相比,生成了强大的潜在空间,或者无无效的设计。我们还比较了生成的设计的性能和多样性,以提供有关所得空间质量的进一步见解。我们渴望这些发现将帮助工程设计社区在构建设计空间以进行形状优化时做出明智的决定,因为我们已经证明,在某些条件下,计算廉价的方法可以紧密匹配甚至超过表现最好的生成模型。