刘哲
- 作品数：9 被引量：59H指数：5
- 供职机构：清华大学机械工程学院汽车安全与节能国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：一般工业技术理学交通运输工程机械工程更多>>
- 基于遗传算法的复合材料层合板削层结构铺层优化被引量：10
- 2015年
- 针对应力变化较大的碳纤维增强复合材料层合板,提出削层结构铺层分级优化模式。通过将结构分解为若干子铺层并对各子铺层的位置、尺寸、铺层数以及铺层顺序进行优化,得到了满足强度和可制造性要求且质量最小的结构设计方案。该模式的第1、2级优化利用参考层对各子铺层位置及尺寸进行优化,第3级优化通过引入3次样条插值参数化方法对各子铺层层数和铺层顺序进行优化。参考层的引入可减少设计变量的数量,3次样条插值参数化方法可解决以铺层角为设计变量时设计变量数目不确定的问题。利用有限元方法对结构进行力学分析计算,并依据Tsai-Wu准则确定结构强度。在第2、3级优化中利用遗传算法对优化问题进行求解。算例计算表明:削层结构铺层分级优化模式结果合理可信。与均匀铺层方法结果比较可知:削层结构可有效减少结构质量。
- 金达锋刘哲范志瑞
- 关键词：复合材料遗传算法
- 基于分级优化的复合材料带加强筋板屈曲优化被引量：5
- 2015年
- 对工程中常用复合材料带加强筋板结构的优化方法进行研究。由于优化变量较多且变量类型涉及离散型和连续型两种类型,因此优化中引入了分级优化方法。在结构质量一定的前提下,确定各加强筋最优的位置、截面尺寸、铺层数及铺层顺序,以提高整体结构的抗屈曲性能。代理层的引入使优化问题可以在先不考虑铺层顺序的情况下对其余变量进行优化,通过析因实验设计方法确定剩余变量中影响结构屈曲载荷的主要变量和次要变量,并分别在第1、2级优化中独立对两类变量进行优化,在优化过程中根据变量的类型及取值范围,对部分变量建立径向基代理模型以提高优化效率。第3级优化采用遗传算法对铺层顺序进行优化。优化结果表明:优化后方案比原方案的抗屈曲能力提高了3.21倍。
- 范志瑞杨世文金达锋刘哲
- 关键词：径向基函数遗传算法
- 考虑面外振动的轮胎三维环模型被引量：12
- 2016年
- 提出了包含面外扭转和面外弯曲振动的三维环模型,并应用于卡车子午线轮胎振动模态分析。在综述轮胎环模型发展的基础上,考虑了大变形应变和非线性应变项、面内面外弯曲和面外扭转三维位移模式,修正文献中的轮胎初始应力和气压功表达式,利用Hamilton变分原理首次建立了三维轮胎环模型的动力学控制方程,并利用模态展开技术得到了三维环模型面内和面外振动固有频率的解析解。该解析解首次建立了轮胎物理参数和轮胎三维振动固有频率之间的解析表达式,为轮胎的动态设计提供了理论指导。为验证三维环模型的准确性,对比了环模型分析、有限元模型和实验模态分析的结果,发现三者之间吻合良好,这证明文中建立的轮胎三维环模型的可靠性和准确性,能抓住子午线轮胎振动的本质规律。
- 危银涛刘哲周福强赵崇雷
- 关键词：轮胎振动模态分析子午线轮胎
- 基于代理模型的复合材料带加强筋板铺层优化被引量：6
- 2015年
- 该文基于遗传算法对复合材料带加强筋板中加强筋的铺层顺序进行了优化,使结构在质量一定的情况下结构屈曲载荷最大。为了减少优化过程中有限元模型的调用次数,引入径向基神经网络作为代理模型对结构屈曲载荷进行估计,并且将铺层参数作为其输入以降低目标函数的非线性。由于设计空间形状不规则,采用D-optimal实验设计方法确定训练径向基神经网络的采样点集。考虑到代理模型存在估计误差,提出了加强代理模型在暂定最优区域估计精度的方法。算例表明:以铺层参数为输入的径向基神经网络在建立代理模型方面具有较高的精度和效率;代理模型的局部精度加强可进一步提高代理模型在暂定最优区域的精度。
- 刘哲金达锋范志瑞
- 关键词：复合材料遗传算法代理模型
- 基于密度分布曲线法的复合材料变刚度铺层优化被引量：4
- 2015年
- 基于梯度的优化方法对复合材料层合板进行了变刚度铺层优化设计。在优化过程中需确定铺层中各单元的密度以及角度。为了使优化结果具有可制造性,优化结果需满足制造工艺约束并且铺层角度需从预定角度中选取。为了避免在优化问题中引入过多的约束并减少设计变量的数目,提出密度分布曲线法(DDCM)对层合板中各单元的密度进行参数化。根据各单元的密度以及角度设计变量并基于Bi-value Coding Parameterization(BCP)方法中的插值公式确定各单元的弹性矩阵。优化过程中以结构柔顺度作为优化目标,结构体积作为约束,优化算法采用凸规划对偶算法。对碳纤维复合材料的算例结果表明:采用DDCM可得到较理想的优化结果,并且收敛速率较快。
- 刘哲金达锋范志瑞
- 关键词：复合材料变刚度
- 载货车轮胎近场噪声方向性的研究被引量：3
- 2017年
- 载货车轮胎噪声在交通噪声中占有很大的比重,研究载货车轮胎声辐射特征,对轮胎降噪和优化具有重要的实际意义。本文中在分析载货车轮胎噪声的方向特性与发声机理的关系基础上,对5种花纹形式的载货车轮胎进行了近场声压试验,提出噪声圆度作为噪声方向性判定方法,探讨了不同花纹对轮胎噪声转折频率的影响规律,分析了轮胎噪声在不同频率和车速下的方向特征。结果表明,载货车轮胎噪声具有较强的方向性,胎侧声压比胎后声压约小10d B(A),低频区主要为振动噪声,方向性弱,高频区主要为气动噪声,方向性强;其转折频率明显受轮胎花纹的影响,但行驶速度基本上不影响噪声方向特性。
- 危银涛周福强刘哲项大兵
- 关键词：载货方向性
- 基于双值参数化方法且考虑制造约束的炭纤维复合材料铺层优化
- 2016年
- 基于梯度的优化方法对炭纤维复合材料层合板的铺层数量和顺序进行优化。优化问题中以铺层质量为目标,并以刚度和制造约束为约束。采用改进双值参数化方法对铺层的材料性能进行插值,并基于凸规划对偶算法对优化问题进行求解。为了适应凸规划对偶算法的特点,将关于铺层角度的制造约束表述为少量非线性约束。同时引入离散度约束和惩罚指数以消除优化结果中的中间变量。算例结果验证了该优化方法的有效性。
- 刘哲金达锋范志瑞
- 关键词：炭纤维复合材料层合板
- 基于带时间窗口车辆路径问题的蚁群算法被引量：16
- 2006年
- 带时间窗口的车辆路径问题(VRPTW)是一个NP-Complete优化问题。VRPTW的主要目标在于利用最少的车辆数以及最短的行程来服务客户,客户有固定的需求和被服务的时间限制。基于该问题提出了一种并行多蚁群算法(PMACS-VRPTW):首先利用QUICK-ACS生成初始解,然后利用ACS-VEI和ACS-TIME分别优化车辆数和行程距离。试验表明,所提出的算法基于Solomon的VRPTW基准实例获得了很好的结果。
- 刘哲李建国
- 关键词：车辆路径问题蚁群算法
