(3.230.76.48) 您好!臺灣時間:2021/04/13 16:29
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果

詳目顯示:::

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:廖志豪
論文名稱:減振器最佳化設計
論文名稱(外文):Optimum Design of Dynamic Absorber
指導教授:陳柏台郭信川郭信川引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立海洋大學
系所名稱:系統工程暨造船學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2003
畢業學年度:91
語文別:中文
中文關鍵詞:實數型進化演算法介面程式主結構環形減振器
外文關鍵詞:real-coded evolutionary algorithminterface programmain structure
相關次數:
  • 被引用被引用:8
  • 點閱點閱:229
  • 評分評分:系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔
  • 下載下載:57
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
摘要
本文研究實數型進化演算法與有限元素分析軟體MSC/NASTRAN 2001 r2a之結合,以一C++語言撰寫程式將結構分析軟體與最佳化程式整合之介面程式,應用於尋找一最佳化之減振器。
首先對實數型進化演算法做族群數測試,以幾個實例測試其效率。
接著,將一已知尺寸參數之方形平板,以一有限元素法分析其動態特性。以已知尺寸參數中某一個參數設定為搜尋變數,利用整合之介面程式搜尋此變數參數之最佳值,使其動態特性盡可能吻合已知參數之情形的動態特性,結果顯示,此整合介面程式為可行。
為使受簡諧激振之方形平板的振動位移變小,本文採用一環形減振器架設於方形平板上。首先,以試誤法尋找對方形平板振動有影響之環形減振器尺寸。最後,應用實數型進化演算法與NASTRAN軟體整合之介面程式,來做尋找最佳減振效果之減振器。由搜尋結果得知,安裝環形減振器可以有效地降低主結構在第一個模態時的振動。
關鍵字:實數型進化演算法、介面程式、主結構、環形減振器。
Combinning the real-coded evolutionary algorithm with Finite Analysis Software MSC/NASTRAN 2001 r2a for the optimum design preliminary prediction of a shock absorber. In this thesis, an integration system written in C++ language connection structural analysis software and optimization program is established. There are three parts in thesis are examined and discussed.
First part, use the real-coded evolutionary algorithm testing population and some examples.
The second, a procedure of adjusting a unknown analytical finite element dy-namic model to known data is studied. In this procedure, several mathematical op-timization strategies are developed to minimize deviation between known data and analytical modal displacements at the measured point corresponding to exciting fre-quencies. The results demonstrate very good agreement between the tuned model and known data.
Finally, an integration system connection structural analysis software and opti-mization program is applied to the optimum reduced vibration design preliminary prediction of a shock absorber. The ability of suppression of vibration absorber us-ing an ring reduceing vibration of dynamic system is studied in this paper. It shows that the dynamic absorber is efficient and useful to control the dynamic behavior of the main structure. In the thesis, the preliminary prediction of optimum reduced vi-bration design of a shock absorber could be successful. It provides much simple and economical method.
Keyword: real-coded evolutionary algorithm、interface program、main structure、
ring type absorber.
摘要……………………………………………………………………………I
Abstract………………………………………………………………………II
目錄………………………………………………………….………………III
圖目錄………………………………………………………………………..V
表目錄………………………………………………………………………..XI
第一章 序論…………………………………………………………………1
1.1 研究動機與目的…………………………………………………………1
1.2 文獻回顧………………………………………………………………….2
1.3 研究方向與論文大綱………………………………………………….3
第二章 實數型進化演算法…………………………………………………5
2.1 實數型進化演算法簡介………………………………………………….5
2.2 實數型進化演算法之基本運算子………………………………………5
2.3 實數型進化演算法之流程………………………………………………6
2.4 測試實例………………………………………………………………….8
2.5 結果討論……………………………………………………………….12
第三章 介面程式之開發與測試……………………………………………13
3.1 緣由………………………………………………………………………13
3.2 NASTRAN/最佳化程式之整合系統介面程式………………………..…13
3.3 鋼板結構有限元素分析模型建立………………………………..……15
3.4 整合系統之介面程式測試實例…………………………………………19
3.5 結果與討論……………………………………………………………..22
第四章 環形動態系統之動態分析………………….……………………27
4.1 構想……………………………………………………………………..27
4.2 環形減振器………………………………………………………...…29
4.2.1 環形減振器與主結構之間質量比值之選擇……………………30
4.3 環形動態系統的分析模型…………………………….……………….32
4.4 環形動態系統的動態特性分析…………………………………………33
4.4.1 鋼材質環形減振器-環型動態系統動態特性分析…………………33
4.4.2 鋁材質環形減振器-環型動態系統動態特性分析…………………43
4.5 結果與討論……………………………………………………………..51
第五章 環形減振器最佳化設計……………………………………………52
5.1 構想………………………………………………………………………52
5.2 環形減振器最佳化設計問題…………………………………………..52
5.2.1 質量比對應環形減振器之厚度………………………………..52
5.2.2 結構分析與最佳化設計之整合系統搜尋減振器厚度t之最佳化
結果.54
5.3 環形動態系統特性分析以及減振效果…………………………………58
5.3.1 架設鋼材質環形減振器之動態系統特性分析…………………58
5.3.2 架設鋁材質環形減振器之動態系統特性分析…………………65
5.4 結果與討論………………………………………………………………71
第六章 結論及未來展望……………………………………………………73
參考文獻………………………………………………………………………74
附錄A 理論基礎部分
附錄B Matlab程式
1. Paeng, J. K. and Arora, J. S., “Dynamic Response Optimization of Mechanical
System with Multiplier Method,” Transaction of ASME, Journal of Mechanisms,
Transmissions and Automation in Design, Vol.111, NO.1, pp.73-83 (1989).
2. Lin, T. W., “Well-Behaved Penalty Function for Constrained Optimization,”
Journal of the Chinese Institute of engineers, Vol.13, NO.2, pp.157-166 (1990).
3. Parkinson, A. and Wilson, M., “Development of a Hybrid SQP-GRG Algorithm
for Constrained Nonlinear Programming,” Transaction of ASME, Journal of
Mechanisms, Transmissions and Automation in Design, Vol.110, September,
pp.308-315 (1988).
4. Lim, O. K. and Arora, J. S., “An Active Set RQP Algorithm for Engineering De-
sign Optimization,” Comput. Math. Appl. Mechanics and Engineering, Vol.57,
pp.51-65 (1986).
5. Arora, J. S. and Li, G., “Constrained Conjugate Direction Methods for Design
Optimization of Large Systems,” AIAA Journal, Vol.31, NO.2, pp.388-395 (1993).
6. 官佳慶, “改良式單純形法用於結構動態參數之修正”, 國立台灣海洋大
學系統工程暨造船學系碩士學位論文。(1989)
7. Holland,J.H., Adaption in Natural and Artification Systems, Univ. of Michigan
Press, Ann. Arbor, Mi (1975).
8. 郭信川,王鴻鈞, “遺傳演算法在結構最佳化設計之應用”,第十屆造船暨
輪機工程研討會,pp.387-398 (1997)。
9. 郭信川,王鴻鈞, “遺傳演算法在最佳化設計問題之應用”,J. SNAME, R. O.
C. Vol.17, NO.1,pp.39-48 (1998)。
10. 郭信川,王鴻鈞, “遺傳演算法在貨櫃船扭轉強度之離散最佳化設計之應
用”,J. SNAME, R. O. C. Vol.18, NO.1,pp.47-56 (1999)。
11. 郭信川,王鴻鈞, “遺傳演算法在船體結構多目標最佳化設計之應用”,
NSC-89-2611-E-019-041 (2000)。
12. Michalewicz, Z., Genetic Algorithm + Data Structures = Evolution Programs,
Springer, Berlin, (1992).
13. Nelder J.A. and Mead R., “A simplex Method for Function Minimization,” Com-
puter Journal, 7, pp.308-313 (1965).
14. Lagarias, J. C., Reed, J. A., Wright, M. H. and Wright, P. E., “Convergence Prop-
erties of the Nelder-Mead Simplex Method in Low Dimensions,” SIAM J. Optim.
Vol.9, NO.1, pp.112-147 (1998).
15. Hedlund, P. and Gustavsson, A., “Design and Evaluation of an Improved Simplex
Method,” Analytica Chimica Acta 371, pp.9-21 (1998).
16. 郭信川,官佳慶, “改良式單純形法對結構最佳化設計之應用”,海運研究
學刊,NO.8,pp.1-18 (1999)。
17. 郭信川,官佳慶, “隨機搜尋法於多極值最佳化設計之應用”,J. SNAME, R.
O. C. Vol.19, NO.4, pp.33-40 (2000)。
18. 郭信川,許凱雄, “基於單純形法之進化演算法之搜尋特性”,第十四屆造
船暨輪機工程研討會,pp. D1. 1-D1. 9 (2002)。
19. 許凱雄, “類神經網路於船舶設計資料之初步預估”,國立台灣海洋大學系統工程暨造船學系碩士學位論文,pp.18-20,(2002)。
20. Nelder J.A. and Mead R., “A simplex Method for Function Minimization,” Com-puter Journal, 7, pp.308-313 (1965).
21. 庫蘭特,羅賓士, “數學導論(原名:何謂數學?)”,水牛出版社,pp.436-437 (1972)。
22. William B. Bickford, “Mechanics of Solids”, Richard D. IRWIN, INC., (1993).
23. 梁卓中,鄧作樑,余國雄, “制振鋼板型動態吸振器之研究”,中國造船暨輪機工程學刊,vol.14 No.1,pp.15-31 (1995).
24. 王偉輝,199404, “Design Analysis of Two Type Mounting System below10g
Used Onbroad Ship,” The 2nd National Conference on Society of Sound and Vi-
bration, Taipei.
25.David N. Herting, “Msc/Nastran version 70-Advanced Dynamic Analysis User’s Guide,” The MacNeal-Schwendler Corporation, pp. 157-162 (1997).
26.Grant Sitton, “Msc/Nastran version 70-Basic Dynamic Analysis User’s Guide,” The MacNeal-Schwendler Corporation, pp. 105-106 (1997).
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
系統版面圖檔 系統版面圖檔