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天线结构优化过程可视化研究与软件开发

为了提高我国面天线的创新设计能力,满足国防需求,国防科工委提出了“面天线结构综合设计平台”的课题,主要针对实现天线结构通用设计平台开展深入的研究。本文的工作即为该课题的研究内容之一。本文的主要任务是将科学计算可视化技术应用在天线优化设计过程中,使优化过程透明可驾驭,从而提高优化的质量与效率,促进优化技术的普及应用。本文针对天线设计的具体要求,结合天线综合设计系统的总体设计方案,充分考虑了天线设计系统中结构优化的功能需求,明确了天线设计与科学计算可视化紧密结合的思路;对建立结构优化系统的总体框架进行了分析和实践,从功能模块设计,模块接口设计,外在表现形式三个方面做了详细论述;对优化过程可视化软件的内容和体系结构作了深入的研究,划分了软件的层次结构并对各层次之间的数据流向进行了描述;通过二次响应面法实现设计空间显示,编写优化过程可视化软件程序以及该软件与其它模块的接口程序共约 6000 行;研究探索了 Kriging 近似模型方法,  (本文共59页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
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天线结构优化中的关键技术研究与软件开发

基于可视化的天线结构优化模块是面天线结构综合设计平台系统的一个重要模块。本文为该优化设计模块提供稳定、可靠和高效的优化算法及优化程序,为面天线结构优化设计解决了一些重要的关键技术问题,实现了优化程序与优化前、后处理的接口以及与商用有限元分析软件ANSYS的接口。本文开发了基于可行方向法的优化程序,不仅可有效地求解线性或非线性约束函数优化问题而且可用于求解无约束函数优化问题。在程序编制过程中充分地考虑了通用性,并在天线结构优化设计的工程实用性方面作了深入的探索。实现了梁截面形状优化设计和面天线结构的机电综合优化设计。优化程序具有暂停和变量冻结功能,提高了优化设计的效率。优化程序虽然是针对天线结构的优化问题来编制的,但是也适用于其它的工程结构优化问题。选择了典型的工程案例进行了算法及程序验证,结果表明优化程序收敛快,稳定性好。  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

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天线结构优化过程的可视化技术研究与应用

近年来,工程优化设计领域取得了巨大的发展和进步,但其工程应用尚不普遍。究其原因,主要在于传统的结构优化设计仍然停留在非可视化的阶段,这在一定程度上制约了优化技术在工程结构设计中的应用。本文结合国防基础预研项目“面天线综合设计平台系统”,对天线结构优化过程可视化技术进行了深入研究。本文的主要目的是将可视化技术应用于天线结构优化过程中,从而实现对优化过程的跟踪和驾驭,提高优化的质量和效率,促进优化技术在工程结构设计中的普及和应用。本文通过对结构优化设计和科学可视化的研究,确立了天线结构优化设计与科学计算可视化技术紧密结合的思路;根据天线结构优化设计的特点,针对优化设计中存在的问题,对系统结构优化的总体框架进行了分析和论述,确定了优化过程可视化的具体内容;通过FORTRAN与Delphi的混合语言编程实现了在Delphi环境下对FORTRAN计算程序的调控,充分利用了原有FORTRAN程序资源;对平行坐标技术进行深入研究,并将其应用于...  (本文共61页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
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天线结构优化及软件开发

基于可视化的天线结构优化软件是天线结构综合设计平台的重要模块,本文为基于可视化的天线结构优化设计软件提供高效的、可靠的优化算法及其相应程序。因此,需要设计优化算法,编制相应的优化程序,建立优化程序与 ANSYS软件的接口,优化程序与优化建模可视化、优化过程可视化的接口。本文开发了两个优化程序,一种是基于遗传算法的天线结构优化程序,该程序使用浮点编码,转轮法选择,点交单叉和均匀变异。遗传算法的优点在于通用性好,具有鲁棒性;能够在解空间的几个不同区域内搜索最优点,并能够以很高的概率跳出局部最优解,而收敛于全局最忧解。另一种是基于可行方向法的天线结构优化程序,用于求解线性或非线性约束最小值优化问题。虽然该程序主要是面向约束问题的有效求解,但是无约束函数最小化问题也可以被求解,并且Flecher and Reeve 的共轭方向法也因此而被使用。这两个程序虽然是针对天线结构的优化问题来编制的,但是也适应于其它的工程结构优化问题。选择了典型...  (本文共58页) 本文目录 | 阅读全文>>

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结构优化可视化建模研究及软件开发

目前,工程结构优化的一个重要发展趋势是,同计算可视化技术相结合,开发完整的结构优化软件系统,来加速结构优化技术在工程中的实际应用。传统结构优化的实际过程无论模型建立还是优化求解对工程设计人员来说都是一个黑箱,这就使用户永远处于被动地位,不能干涉设计过程。建立一个软件集成基础上的可视化人机界面环境将大大推进优化设计在工程中的应用。天线结构复杂,精度要求高,其优化设计更显重要,本文以面天线结构优化设计为例,介绍了组成可视化结构优化设计软件必需的三大模块,几何造型模块、有限元分析模块、优化模块。优化模块分为三大部分:前处理(优化建模可视化),后处理(计算可视化)以及两者之间的接口——优化计算程序的调用。本文结合天线结构的可视化优化设计,研究了可视化建模及前后处理接口的实现方法和关键技术。在可视化建模方面,在Delphi下开发了可视化确定设计目标、约束和设计变量的可视化窗口界面,重点是利用I-DEAS软件二次开发技术,实现了优化建模的图...  (本文共58页) 本文目录 | 阅读全文>>

《教育与装备研究》2017年07期
教育与装备研究

基于过程可视化的化学实验研究

化学实验是实现化学教育的重要途径。最近国际上,一些研究者致力于化学实验现象可视化的研究。文中介绍三类基...  (本文共6页) 阅读全文>>

《中国水运(下半月)》2009年01期
中国水运(下半月)

物流业务过程可视化三角支撑结构研究

分析了物流业务过程可视化所需要的条件,提出了物流业务过程可视化TPC三角支撑结构,分析了三种...  (本文共3页) 阅读全文>>