水資源短缺在我國是一個較為嚴重的問題。在我國的總用水量中,農(nóng)業(yè)用水占70%,渠灌區(qū)用水效率僅有30%～40%,與發(fā)達國家的70%～90%相比水資源浪費較為嚴重。因此,農(nóng)業(yè)灌溉實施計量管理是提高我國農(nóng)業(yè)水資源利用率的有效途徑。翻轉(zhuǎn)式閘門通過調(diào)節(jié)閘門的開啟角度可以實現(xiàn)對水流量的監(jiān)測與控制,保障水流狀態(tài)為自由流,因而這種門型的計量精度較高,適合在農(nóng)業(yè)灌溉工程中應(yīng)用。而目前我國渠灌區(qū)的翻轉(zhuǎn)式閘門主要從澳大利亞進口,其成本高、安裝使用條件較為苛刻,因此,翻轉(zhuǎn)式閘門的國產(chǎn)化迫在眉睫。本文針對山西中部引黃工程中某兩種型號的翻轉(zhuǎn)式閘門進行有限元分析及結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計。首先,針對翻轉(zhuǎn)式鋁合金閘門的結(jié)構(gòu)特點,以減輕閘門重量為目標(biāo),采用APDL參數(shù)化設(shè)計語言對其進行參數(shù)化有限元建模及分析,并利用ANSYS對其進行結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計。文中對于翻轉(zhuǎn)式鋁合金閘門優(yōu)化方法的選擇是通過結(jié)合ANSYS優(yōu)化模塊中的隨機法、搜索法和一階法,生成一種組合優(yōu)化算法,該方法在優(yōu)化的前期全局搜索能力強,在優(yōu)化的后期具有良好的局部尋優(yōu)能力。優(yōu)化結(jié)果表明,組合優(yōu)化算法與傳統(tǒng)的優(yōu)化方法相比效果更好,且用時更少。最終,翻轉(zhuǎn)式鋁合金閘門的重量減... 

【文章來源】：北方工業(yè)大學(xué)北京市

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２澳大利亞ＲＵＢ丨ＣＯＮ公司的Ｆｌｕｍｅ?Ｇａｔｅ??１．１．３國內(nèi)外研究現(xiàn)狀??

圖２－１機械優(yōu)化設(shè)計流程圖??在傳統(tǒng)的設(shè)計過程中，通常是根據(jù)人工經(jīng)驗或類比分析的方法，這樣間長，增加設(shè)計周期，而且優(yōu)化方法也較為單一。而機械優(yōu)化設(shè)計則是論與計算機結(jié)合，借助計算機運算的高效性來求解最佳的設(shè)計方案。相的設(shè)計方法，機械優(yōu)化設(shè)計有幾個明顯的優(yōu)點：降低機械產(chǎn)品的制造能夠有效提高產(chǎn)品的機械性能；優(yōu)化設(shè)計過程得到的大量數(shù)據(jù)有助于對８??

第二章基本理論??；格雷碼編碼是二進制編碼的一種改進形式，它不僅具備二進制編碼的高了遺傳算法的局部搜索能力；實數(shù)編碼適用于多維、高精度要求的連化問題，且便于與其他優(yōu)化方法結(jié)合；符號編碼是將編碼取一個無數(shù)值代碼含義的符號集，便于在遺傳算法中利用問題的專業(yè)知識及相關(guān)算法（２）生成初始種群。遺傳算法對變量進行編碼后，需要隨機產(chǎn)生Ｎ個為初始種群，并以此初始種群作為起點進行優(yōu)化迭代。??（３）計算適應(yīng)度函數(shù)值。遺傳算法通過適應(yīng)度函數(shù)值來判斷個體的優(yōu)度函數(shù)值越大，則個體對環(huán)境的適應(yīng)能力越強。遺傳算法中一般將優(yōu)化數(shù)作為適應(yīng)度函數(shù)。??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于ABAQUS及modeFRONTIER的多目標(biāo)優(yōu)化方法[J]. 魏心友,曾國輝,王衛(wèi)軍.  輕工機械. 2016(01)
[2]嘉陵江蒼溪航電工程優(yōu)化設(shè)計[J]. 劉躍,趙艷.  水電站設(shè)計. 2015(02)
[3]我國節(jié)水灌溉技術(shù)推廣現(xiàn)狀與對策研究綜述[J]. 趙文杰,丁凡琳.  節(jié)水灌溉. 2015(04)
[4]結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化中棋盤格抑制方法的研究[J]. 豆麟龍,尹益輝,劉遠東.  應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2014(08)
[5]淺析大型灌溉工程的渠道自動控制閘門設(shè)計[J]. 唐亮.  中國水運(下半月). 2014(07)
[6]水力自控翻板閘門泄流量計算探討[J]. 徐崗,王月華.  浙江水利科技. 2014(02)
[7]淺析機械優(yōu)化設(shè)計方法基本理論[J]. 李雨田.  現(xiàn)代經(jīng)濟信息. 2013(18)
[8]機械優(yōu)化設(shè)計方法綜述[J]. 宋志強.  呼倫貝爾學(xué)院學(xué)報. 2012(05)
[9]液壓上翻轉(zhuǎn)式閘門電氣控制系統(tǒng)的研究與實踐[J]. 張俊清,李全勝,楊光.  人民黃河. 2012(09)
[10]測控一體化閘門在汾河灌區(qū)的應(yīng)用[J]. 楊鯤鵬.  山西水利. 2011(09)

碩士論文
[1]基于非線性分析的拓撲優(yōu)化設(shè)計研究[D]. 高瑜.西安建筑科技大學(xué) 2015



本文編號：3526314