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基于Kriging插值代理模型的轴流式止回阀多目标优化 被引量：1
1
作者 张立强 刘岱阳 《机床与液压》 北大核心 2024年第1期168-175,共8页
基于Kriging插值代理模型,对轴流式止回阀的各项性能进行综合优化,具体的优化目标为:降低正向流阻;减小阀芯振动;提升止回性能。通过试验设计方案找到影响轴流式止回阀正向流阻的主要结构参数因素,并以其作为优化对象,通过Kriging插值... 基于Kriging插值代理模型,对轴流式止回阀的各项性能进行综合优化,具体的优化目标为:降低正向流阻;减小阀芯振动;提升止回性能。通过试验设计方案找到影响轴流式止回阀正向流阻的主要结构参数因素,并以其作为优化对象,通过Kriging插值法拟合主要结构参数对应的性能样本点,在保证拟合精度的情况下,使用NSGA-II遗传算法同时对3个主要结构参数进行多目标优化,得到了三目标Pareto前沿,经过权衡不同因素对性能指标的影响大小,最终得到了综合性能最优的结构参数为:阀瓣丰满度系数α_(1)=2.199,阀芯长度L=386.322 mm,阀芯半径R=113.997 mm。其对应的止回阀性能为:正向出口流量Q=161.839 kg/s,正向出口流速v=3.30235 m/s,止回阀进口压力p=97632.2287 Pa。相比优化之前,阀门正向流阻减小了1.2%,阀芯振动降低了0.24%,止回性能提升了2.3%。 展开更多
关键词 轴流式止回阀 多目标优化 试验设计 kriging插值模型
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基于Kriging的多阶段加点策略及离心叶轮汽蚀优化
2
作者 陈璇 李嘉 +2 位作者 李斌 邹学奇 蔡飞超 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期467-476,共10页
为了实现燃油离心泵汽蚀特性智能优化设计,提出一种基于Kriging的多阶段主动学习加点策略。重点是建立3个阶段的加点策略,并明确各阶段加点策略的切换判据。基于一维函数、多维函数等测试函数,与单加点策略对比以验证多阶段主动学习加... 为了实现燃油离心泵汽蚀特性智能优化设计,提出一种基于Kriging的多阶段主动学习加点策略。重点是建立3个阶段的加点策略,并明确各阶段加点策略的切换判据。基于一维函数、多维函数等测试函数,与单加点策略对比以验证多阶段主动学习加点策略的有效性。进而,以某型燃油离心泵为例,完成所提出加点策略在其汽蚀特性的优化应用。测试函数算例结果表明:多阶段主动学习加点策略达到相同精度所需时间稍长于单MSE策略,优于单EI策略与单CV策略;但相比单MSE策略,全局最优解局部精度更高。离心泵汽蚀特性优化结果表明:优化泵进口处压力损失降低且进口处回流、旋涡等局部流动减弱,蜗壳内压力梯度增大且其出口处旋涡流动减弱;优化泵的汽蚀系数提高30.83%,汽蚀余量下降9.14%,汽蚀比转数下降7.17%,泵内气体含量下降17.27%,所提出的方法有效地提高了离心泵的抗汽蚀性能。 展开更多
关键词 燃油离心泵 汽蚀特性 kriging 加点策略 优化设计
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基于多峰优化Kriging模型与距离相关系数的高速列车动力学参数多输出灵敏度分析
3
作者 姜杰 杨旭锋 丁国富 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期250-260,共11页
高速列车动力学参数较多,有多个动力学性能的评价指标。综合考虑这些动力学指标进行参数灵敏度分析,对高速列车动力学参数的恰当匹配具有重要意义。现有的单输出灵敏度分析技术难以准确度量参数对车辆动力学综合性能的影响。为避免这一... 高速列车动力学参数较多,有多个动力学性能的评价指标。综合考虑这些动力学指标进行参数灵敏度分析,对高速列车动力学参数的恰当匹配具有重要意义。现有的单输出灵敏度分析技术难以准确度量参数对车辆动力学综合性能的影响。为避免这一缺陷,本文引入了一种新的基于距离相关系数的多输出灵敏度分析技术。该方法通过求解单个输入与多个输出变量之间的距离相关系数,实现多输出全局灵敏度分析的目的。为提高灵敏度分析的效率,建立了多个动力学指标与输入参数的Kriging模型;为提高近似模型的精度,引入了一种新颖的多峰优化算法对Kriging模型的超参数进行全局寻优。与传统单目标智能优化算法不同,该优化算法通过引入种群差异指标,将单目标优化问题转化为双目标优化问题,从而增加了子代种群的多样性,避免了传统优化算法易于陷入局部最优解的问题。基于所提方法,以和谐号动车组动车为例,研究了多个动力学指标的多输出全局灵敏度。结果表明:由于增强了种群多样性,所提的超参数优化方法对Kriging模型精度和稳定性提升效果明显;基于距离相关系数的灵敏度分析方法能够更加合理地识别出对车辆动力学综合性能影响较大的参数,排除几乎没有影响的参数。 展开更多
关键词 演化的多模优化 kriging模型 多输出灵敏度分析 距离相关系数
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应用时空复合趋势面Kriging方法插值地表沉降
4
作者 黄丙湖 李欣芮 +2 位作者 范芷睿 潘海燕 廖一兰 《地理空间信息》 2024年第3期1-6,共6页
通过布设监测点可反映地表沉降变化趋势,确保施工和运营期间安全,但沉降监测点数量有限,且易受施工作业、天气等因素干扰导致数据缺失或污染,因此需对监测区域数据进行插值处理。针对采用传统地统计插值方法估计地铁地表沉降趋势精度较... 通过布设监测点可反映地表沉降变化趋势,确保施工和运营期间安全,但沉降监测点数量有限,且易受施工作业、天气等因素干扰导致数据缺失或污染,因此需对监测区域数据进行插值处理。针对采用传统地统计插值方法估计地铁地表沉降趋势精度较低的问题,提出了一种基于时空复合趋势面的Kriging插值方法。以乌鲁木齐地铁3号线2017年6月24日—9月3日共15期地铁地表沉降观测值为实验数据,分别采用两种方法对沉降监测点缺失数据进行插补。结果表明,相较于传统方法,基于时空复合趋势面的Kriging插值方法的拟合精度更高,RMSE可降低约35%。 展开更多
关键词 沉降监测 时空复合趋势面 kriging插值 时空插值
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基于Kriging代理模型的无刷双馈发电机转子优化设计
5
作者 于思洋 田培均 +1 位作者 王皓 张凤阁 《微电机》 2024年第3期47-51,64,共6页
无刷双馈发电机由于其自身没有电刷、滑环等结构特点,因此被认为是最有希望成为风力发电系统的主流发电机之一。无刷双馈发电机是依靠转子的磁场调制机理实现机电能量转换,其转子的耦合能力是影响电机性能的重要因素。因此本文提出了一... 无刷双馈发电机由于其自身没有电刷、滑环等结构特点,因此被认为是最有希望成为风力发电系统的主流发电机之一。无刷双馈发电机是依靠转子的磁场调制机理实现机电能量转换,其转子的耦合能力是影响电机性能的重要因素。因此本文提出了一种串联笼条辅助磁障转子的新型转子结构,分析了该种转子不同结构参数对电机性能的影响,并提出一种基于Kriging代理模型的多目标差分进化算法的无刷双馈发电机转子优化设计方法。首先建立该种新型转子的参数化模型,通过Kriging代理模型建立优化变量与优化目标之间的响应关系,再利用多目标差分进化算法找到最优的变量组合,最后通过有限元仿真对电机的性能进行分析。 展开更多
关键词 无刷双馈发电机 笼障转子 kriging模型 多目标优化 差分进化算法
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基于Kriging模型的多次尝试差分进化贝叶斯有限元模型修正
6
作者 秦世强 李宁 宋任贤 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期204-213,共10页
标准差分进化自适应Metropolis(differential evolution adaptive Metropolis,DREAM)算法需进行多条马氏链并行计算,存在收敛效率低和计算成本高的问题。为此,提出一种基于Kriging模型的多次尝试差分进化贝叶斯有限元模型修正(multiple-... 标准差分进化自适应Metropolis(differential evolution adaptive Metropolis,DREAM)算法需进行多条马氏链并行计算,存在收敛效率低和计算成本高的问题。为此,提出一种基于Kriging模型的多次尝试差分进化贝叶斯有限元模型修正(multiple-try differential evolution adaptive Metropolis with“ZS”,MT-DREAM(ZS))框架。该框架在DREAM的基础上引入历史向量差分采样、斯诺克更新以及多次尝试Metropolis抽样,并利用Kriging模型代替有限元模型进行随机抽样,实现利用极少数并行链便可快速探索多维修正参数后验分布。利用固结钢板梁模型试验,比较了DREAM和MT-DREAM(ZS)的修正效果。结果表明:MT-DREAM(ZS)可实现马尔科夫链的快速收敛,其收敛效率较DREAM提升了3.42倍,且修正结果精度和稳定性有提升;Kriging模型可大幅度降低计算成本。所提框架为解决多参数不确定模型修正中的收敛效率低和计算成本高等问题提供了一种新思路。 展开更多
关键词 有限元模型修正 贝叶斯估计 多次尝试Metropolis抽样 差分进化自适应Metropolis(DREAM) kriging模型
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基于Kriging模型与FORM的钢板组合梁桥结构优化设计
7
作者 王佐才 张德林 辛宇 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1-9,共9页
考虑材料参数的不确定性以及设计变量多重约束条件的影响,提出了基于可靠性分析的钢板组合梁桥结构优化设计方法。首先,利用拉丁超立方试验设计(Latin hypercube design,LHD)构建试验组合方案,并通过有限元分析获取试验设计组合下的最... 考虑材料参数的不确定性以及设计变量多重约束条件的影响,提出了基于可靠性分析的钢板组合梁桥结构优化设计方法。首先,利用拉丁超立方试验设计(Latin hypercube design,LHD)构建试验组合方案,并通过有限元分析获取试验设计组合下的最大挠度响应值。基于获取的训练样本,构建能够表征结构最大挠度值与随机输入之间映射关系的Kriging代理模型。基于建立的代理模型,以钢结构截面积最小化为目标函数,建立符合规范要求与可靠度约束的优化数学模型,并采用一阶可靠性方法(first order reliability method,FORM),实现设计变量优化。通过比较具有相同设计变量上限,但下限分别为初始值的80%和70%两种优化设计方案,评估了两者在相同阈值以及不同阈值下设计变量的优化结果。最后对方案二在阈值为17 mm下的优化结果进行极限状态验算。结果表明:两个优化设计方案在阈值为17 mm下的优化结果更具合理性,并且方案二在同一阈值下具有更高的优化程度。随着阈值增加,优化程度增加,且腹板高度在较大阈值下对结果影响更大,而翼缘宽度在较小阈值下影响更大。 展开更多
关键词 桥梁工程 基于可靠性的优化设计 kriging模型 一阶可靠性方法 钢板组合梁桥 极限状态验算
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基于PSO-Kriging算法的三维地质建模技术研究
8
作者 丁自伟 刘江 +2 位作者 王小勇 常毛毛 廖敬龙 《煤炭工程》 北大核心 2024年第10期82-89,共8页
三维地质模型的构建对于理解和预测地下结构至关重要。地质钻孔数据能够反映岩体空间分布和地质构造特征,本研究以小保当一号煤矿11盘区内的23个地质钻孔数据为基础,采用添加虚拟地层的方法解决了地层缺失与地层重复现象,构建共计27层... 三维地质模型的构建对于理解和预测地下结构至关重要。地质钻孔数据能够反映岩体空间分布和地质构造特征,本研究以小保当一号煤矿11盘区内的23个地质钻孔数据为基础,采用添加虚拟地层的方法解决了地层缺失与地层重复现象,构建共计27层地层的三维地质模型以及二维剖面模型。此外,针对传统的克里金方法在处理复杂地质数据参数选择困难的问题,采用粒子群算法对传统克里金插值方法中的块金值(C 0)、偏基台值(C)和变程(a)三个关键参数进行寻优,从而克服普通克里金插值参数选择的主观性和不确定性,采用实际验证法选取了研究区内四个钻孔来对比插值结果,结果表明经过PSO优化的Kriging算法在X3-1、X3-2、K3-4、K3-5四个钻孔的RMSE值分别降低至1.184、1.267、1.606、1.560,相比于Kriging的RMSE平均降低了31%,且PSO-Kriging算法在四个钻孔处对2-2煤层的插值结果与实际值相比较误差分别为1.00 m、0.01 m、0.11 m和0.03 m,比Kriging插值结果更接近实际值,表明了所提方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 克里金插值 粒子群算法 三维地质建模 地质统计学 空间插值
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一种基于自适应Kriging集成模型的结构可靠性分析方法 被引量：5
9
作者 高进 崔海冰 +2 位作者 樊涛 李昂 杜尊峰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期83-92,共10页
基于Kriging模型的复杂结构可靠性分析结果高度依赖于Kriging模型的拟合精度,在构建Kriging模型的过程中,不同相关函数和回归函数的选择均会影响模型精度。为解决模型的不确定性对可靠性分析结果的影响,同时兼顾计算效率和精度,基于Krig... 基于Kriging模型的复杂结构可靠性分析结果高度依赖于Kriging模型的拟合精度,在构建Kriging模型的过程中,不同相关函数和回归函数的选择均会影响模型精度。为解决模型的不确定性对可靠性分析结果的影响,同时兼顾计算效率和精度,基于Kriging模型和蒙特卡罗模拟(MCS)方法,提出了一种结合自适应集成策略和主动学习函数的结构可靠度计算方法。该方法考虑Kriging模型的建模不确定性,将多种Kriging模型组合,构建了一种综合考虑样本点贡献和样本点距离的主动学习函数,通过主动学习函数迭代更新集成Kriging模型直至满足收敛条件,最后通过构建的集成Kriging模型和MCS方法进行结构可靠性分析。数值算例和工程算例结果验证了所提方法的有效性,该方法与其他主要方法相比稳健性更好,在保证计算精度的同时,计算效率更高。 展开更多
关键词 结构可靠性 自适应集成策略 kriging模型 主动学习函数
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基于主动学习Kriging模型的改进一次可靠度方法 被引量：1
10
作者 刘丞 范文亮 +1 位作者 余书君 李正良 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期35-42,共8页
结构可靠度分析的一次可靠度方法在每一迭代中均涉及迭代点的函数值及梯度值计算,但后续迭代过程不能充分利用前期迭代过程中迭代点的计算结果,因此计算效率有待于进一步提升。考虑到迭代后期迭代点在局部区域内波动,若以已有迭代结果... 结构可靠度分析的一次可靠度方法在每一迭代中均涉及迭代点的函数值及梯度值计算,但后续迭代过程不能充分利用前期迭代过程中迭代点的计算结果,因此计算效率有待于进一步提升。考虑到迭代后期迭代点在局部区域内波动,若以已有迭代结果为基础建立代理模型进行迭代后期迭代点的函数值及梯度值计算将有助于改善一次可靠度方法的计算效率。为此,该文在将一次可靠度方法的迭代过程分为全局搜索阶段与局部搜索阶段的基础上,针对两个阶段分别采用不同的计算策略,即全局搜索阶段沿用已有一次可靠度方法的迭代过程,在局部搜索阶段则基于全局搜索阶段的迭代结果建立Kriging模型,并引入可评估Kriging模型在迭代点处精度的学习函数,实现局部搜索阶段迭代点的高效率计算,从而提出了具有更高计算效率的改进一次可靠度方法。数值算例和工程算例的计算结果表明建议方法在保持精度不变的情况下,可显著提高一次可靠度方法的计算效率。 展开更多
关键词 结构可靠度 一次可靠度方法 kriging模型 学习函数 计算效率
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基于自适应Kriging模型的双螺旋轴可靠性分析 被引量：1
11
作者 张浩 李振澳 +3 位作者 董晓威 李瑞祥 侯光旭 衣淑娟 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期207-215,共9页
双螺旋轴是高速水稻插秧机的关键部分,其回转槽面在强轴向力作用下容易破坏失效,因此对双螺旋轴进行可靠性分析十分重要.针对传统方法获得其可靠度耗资大、时间长的问题,采用自适应Kriging模型结合Monte Carlo模拟的可靠性分析方法(AK-M... 双螺旋轴是高速水稻插秧机的关键部分,其回转槽面在强轴向力作用下容易破坏失效,因此对双螺旋轴进行可靠性分析十分重要.针对传统方法获得其可靠度耗资大、时间长的问题,采用自适应Kriging模型结合Monte Carlo模拟的可靠性分析方法(AK-MCS)对双螺旋轴进行可靠性分析,以减少计算成本、提高计算效率.根据双螺旋轴的工况条件,考虑材料密度、工作载荷、工作温度3个参数对其所受挤压应力的影响,进行可靠性分析.分析结果表明:在许用应力值为613.21 MPa的条件下,计算得出双螺旋轴的可靠度为0.9986.与单一的Monte Carlo模拟法进行对比,本文提出的评估方法在仿真效率上有明显优势,为双螺旋轴可靠性分析提供了一种思路. 展开更多
关键词 自适应kriging模型 Monte Carlo模拟 双螺旋轴 可靠性分析
原文传递
基于Kriging模型的船舶主机隔离系统抗冲击优化 被引量：1
12
作者 王茀凡 赵华讯 +1 位作者 王爽 郭君 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1266-1272,共7页
为了提高系统的抗冲击性能和优化效率,本文以限位隔离系统的刚度阻尼等7个参数为设计变量,以系统冲击响应中的相对位移响应和绝对加速度响最大峰值为响应值建立Kriging代理模型。通过NSGA-II多目标优化算法对构建的代理模型进行多目标优... 为了提高系统的抗冲击性能和优化效率,本文以限位隔离系统的刚度阻尼等7个参数为设计变量,以系统冲击响应中的相对位移响应和绝对加速度响最大峰值为响应值建立Kriging代理模型。通过NSGA-II多目标优化算法对构建的代理模型进行多目标优化,优化目标为相对位移响应和绝对加速度响最大峰值两者和的最小值。与初始方案相比,优化后系统相对位移响应降低了27.139%,绝对加速度响应降低了37.846%。结果表明:建立的代理模型对隔离系统的冲击响应有较精确的预报作用,优化后船舶主机隔离系统的抗冲击得到明显提高。 展开更多
关键词 船舶主机 隔离系统 多目标优化 kriging代理模型 冲击响应 试验设计 最优拉丁方 NSGA-Ⅱ算法
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基于Kriging模型的风力机翼型优化设计及气动性能分析
13
作者 王清 张敏 +2 位作者 李德顺 李国强 唐隆琛 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期625-634,共10页
耦合高精度数值模拟方法、Kriging模型及遗传算法,建立高效、高精度数值模拟算法。以翼型的最大升阻比和最大切向力系数为目标函数,基于S809翼型开展多状态、多目标下的气动外形优化设计。结果表明,在Re=1×10^(6)、迎角为6˚和Re=5&... 耦合高精度数值模拟方法、Kriging模型及遗传算法,建立高效、高精度数值模拟算法。以翼型的最大升阻比和最大切向力系数为目标函数,基于S809翼型开展多状态、多目标下的气动外形优化设计。结果表明,在Re=1×10^(6)、迎角为6˚和Re=5×10^(5)、迎角为8˚两种设计工况下,优化翼型的升阻比分别提升10.34%和10.75%。为验证优化翼型在风力机设计中的适用性,进一步基于优化翼型和S809翼型分别设计三叶片风轮,对比不同工况下风轮气动性能,发现在设计工况下,基于优化翼型设计的风轮叶片风能利用系数增大7.5%;偏航工况下基于优化翼型设计的风轮叶片风能利用系数增大7.54%,证明优化翼型能更好地适应非定常状态。 展开更多
关键词 翼型 优化 风力机 kriging模型 计算流体力学
原文传递
基于Kriging模型的某高射速自动机内抽壳滑板疲劳优化
14
作者 田恒旭 林圣业 +3 位作者 李浩 巫英豪 王茂森 戴劲松 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3585-3595,共11页
为提高抽壳滑板的疲劳寿命,进而满足射速在1500发/min左右的某10连发高射速自动机寿命达1000发的最低寿命要求,提出一种基于Kriging回归的代理模型用于抽壳滑板的疲劳优化。在与试验结果相符的有限元模型基础上,通过拉丁超立方采样设置... 为提高抽壳滑板的疲劳寿命,进而满足射速在1500发/min左右的某10连发高射速自动机寿命达1000发的最低寿命要求,提出一种基于Kriging回归的代理模型用于抽壳滑板的疲劳优化。在与试验结果相符的有限元模型基础上,通过拉丁超立方采样设置初始样本点,构建与样本点相对应的结构模型,并计算每一组样本的理论寿命。根据初始样本点构建Kriging代理模型的同时,采用以改善期望准则为加点准则、遗传算法为子优化求解算法的代理优化算法来对目标函数进行寻优。优化后抽壳滑板的疲劳寿命提高到1193发,且经试验验证,优化结果满足自动机战术技术指标。研究结果表明,通过基于Kriging和遗传算法的代理优化算法能够快速有效地寻优得到全局最优解,适用于高射速自动机内破断零部件的疲劳优化,对工程应用具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 有限元模拟 疲劳分析 kriging回归 改善期望准则 遗传算法
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Kriging水动力学代理模型在水库群优化调度中的应用
15
作者 徐杨 吕昊 +2 位作者 刘帅 方威 覃晖 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第2期7-13,20,共8页
为解决传统水动力学模型结合调度模型求解耗时长的难题,使用代理模型模拟水动力学模型以提升求解效率。从金沙江下游—三峡梯级水库调度实际出发,结合水动力学和代理模型相关理论,建立了基于Kriging代理模型的水库群多目标调度模型并采... 为解决传统水动力学模型结合调度模型求解耗时长的难题,使用代理模型模拟水动力学模型以提升求解效率。从金沙江下游—三峡梯级水库调度实际出发,结合水动力学和代理模型相关理论,建立了基于Kriging代理模型的水库群多目标调度模型并采用多目标进化算法对模型进行求解,最后采用投影追踪法对得到的多目标帕累托前沿进行决策。研究结果表明,代理模型的平均模拟误差≤1.5%,能够较为精确地替代原有长耗时水动力学模型并结合调度模型给出具有竞争关系的帕累托前沿及合理的折衷方案,对促进梯级水库综合效益发挥提供理论依据。 展开更多
关键词 多目标优化调度 kriging模型 水动力学模型 投影追踪法 梯级水库
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基于Kriging模型的高速水稻插秧机移箱机构滑块可靠性分析 被引量：1
16
作者 张浩 李振澳 +2 位作者 董晓威 陈长海 朱春燕 《南方农机》 2024年第11期21-23,共3页
【目的】高速水稻插秧机移箱机构中的滑块在受到较大轴向冲击载荷时容易破坏断裂,为保证移箱机构的可靠性,对其进行可靠性分析,供滑块的结构设计优化参考。【方法】首先通过ANSYS Workbench进行热-结构耦合分析获得滑块所受最大应力值,... 【目的】高速水稻插秧机移箱机构中的滑块在受到较大轴向冲击载荷时容易破坏断裂,为保证移箱机构的可靠性,对其进行可靠性分析,供滑块的结构设计优化参考。【方法】首先通过ANSYS Workbench进行热-结构耦合分析获得滑块所受最大应力值,然后采用Kriging模型结合MonteCarlo模拟的可靠性分析方法,考虑材料密度、工作温度和工作载荷的影响,计算了滑块的可靠度和灵敏度。【结果与结论】在许用应力值为523.21 MPa时,滑块的可靠度为0.9987,其中工作载荷对滑块所受应力值的影响概率最大,其次为工作温度和材料密度,分析结果可为滑块的结构设计提供参考。 展开更多
关键词 高速水稻插秧机 kriging模型 概率分析 灵敏度分析
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基于自适应Kriging的耐压球壳可靠性计算方法研究
17
作者 冯士超 万正权 李艳青 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第6期20-25,共6页
为研究耐压球壳的可靠性计算问题,提出基于自适应Kriging的耐压球壳可靠性计算方法。该方法主要包括在开展试验设计的基础上,基于有限元方法获得样本点对应的承载能力,使用自适应Kriging方法结合ERF学习函数构建结构失效方程,并在此基... 为研究耐压球壳的可靠性计算问题,提出基于自适应Kriging的耐压球壳可靠性计算方法。该方法主要包括在开展试验设计的基础上,基于有限元方法获得样本点对应的承载能力,使用自适应Kriging方法结合ERF学习函数构建结构失效方程,并在此基础上开展可靠性计算。耐压球壳计算结果表明,10个验证样本点计算结果偏差均小于0.5‰,该方法具有较高精度和计算效率。基于计算结果提出在开展自适应方法建立Kriging模型过程中,学习函数的收敛指标应随着计算方法的精度进行适当地调整的结论。研究结果可为无失效方程结构的可靠性计算提供参考。 展开更多
关键词 耐压球壳 自适应kriging 可靠性 学习函数 收敛指标
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基于Kriging模型的螺旋波纹管流动换热特性及结构优化
18
作者 郑智群 黄贤振 +1 位作者 姜智元 苗兴琳 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期992-1001,共10页
在螺旋管式换热器的基础上结合波纹结构,设计出一种新型的螺旋波纹管换热器.通过数值计算研究了不同波纹深度和波纹节距对其流动换热的影响.以数值计算结果训练Kriging模型,训练后的Kriging模型可预测大量不同螺旋波纹结构特征样本的流... 在螺旋管式换热器的基础上结合波纹结构,设计出一种新型的螺旋波纹管换热器.通过数值计算研究了不同波纹深度和波纹节距对其流动换热的影响.以数值计算结果训练Kriging模型,训练后的Kriging模型可预测大量不同螺旋波纹结构特征样本的流动换热特性.通过筛选摩擦系数较低且换热效率较高的结构参数以实现螺旋波纹管换热特性优化.结果表明,波纹结构产生的流速突变和螺旋结构产生的二次流提高了换热效率和流动阻力.通过与数值计算结果的对比,Kriging模型预测换热特性具有较高的效率和精度.在所选定的参数范围内,当波纹深度、波纹节距、螺旋中径、螺旋节距分别为1.32,27.99,86.49,57.85 mm时,螺旋波纹管具有较低的摩擦系数和较高的换热效率. 展开更多
关键词 螺旋波纹管 数值模拟 换热 kriging模型 优化设计
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基于监督降维和自适应Kriging建模的高维不确定性传播方法研究
19
作者 宋周洲 张涵寓 +1 位作者 刘钊 朱平 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期762-769,810,共9页
高维不确定性传播目前面临维度灾难和小样本的问题,难以利用有限的样本资源获得高精度的分析结果,针对此问题,提出了一种基于监督降维和自适应Kriging模型的高维不确定性传播方法。利用改进充分降维方法将高维输入投影到低维空间中,并利... 高维不确定性传播目前面临维度灾难和小样本的问题,难以利用有限的样本资源获得高精度的分析结果,针对此问题,提出了一种基于监督降维和自适应Kriging模型的高维不确定性传播方法。利用改进充分降维方法将高维输入投影到低维空间中,并利用Ladle估计器确定低维空间的维度。将降维投影矩阵嵌入Kriging核函数中以减少待估计超参数的数量,提高建模精度和效率。最后,创新性地定义了投影矩阵留一交叉验证误差,并基于此提出了相应的Kriging自适应采样策略,可以有效避免模型精度在自适应采样过程中发生较大波动。数值算例与工程案例的结果表明,相比现有方法,所提方法能够以较少的样本点获得高精度不确定性传播结果,对复杂装备结构的不确定性分析和设计具有一定参考作用。 展开更多
关键词 高维不确定性传播 监督降维 kriging模型 自适应采样
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基于CoKriging代理模型的涡流无损检测模型辅助探测概率问题的研究
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作者 包扬 仇家豪 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第9期136-143,共8页
无损检测模型辅助探测概率问题的研究需要大量仿真数据,而高精度的物理模型计算模型响应需要大量时间,往往是无法实现的。代理模型是一种高效的数学模型,可以替代费时复杂的物理模型,广泛应用于设计优化问题。CoKriging模型可以融合高... 无损检测模型辅助探测概率问题的研究需要大量仿真数据,而高精度的物理模型计算模型响应需要大量时间,往往是无法实现的。代理模型是一种高效的数学模型,可以替代费时复杂的物理模型,广泛应用于设计优化问题。CoKriging模型可以融合高精度和低精度的数据,融合了大量计算成本低的低精度数据和少量计算成本高的高精度数据,提高了建模效率,是一种非常有应用潜力的代理模型。文中将CoKriging模型应用于涡流无损检测模型辅助探测概率的研究,在有限截面线圈探测金属平板表面槽缺陷算例中,利用物理模型计算部分训练点,构建CoKriging模型,精度验证通过后的CoKriging模型可以代替物理模型进行MAPoD分析,通过对比物理模型计算的MAPoD关键参数验证CoKriging模型的精度和效率。结果表明,相较于Kriging模型,CoKriging模型只需要更少的样本点训练模型就可以达到求解精度的要求,其构建元模型所需时间仅为Kriging元模型所需的7%,提高了涡流无损检测模型辅助探测概率研究的效率。 展开更多
关键词 涡流无损检测 代理模型 kriging模型 Cokriging模型 模型辅助探测概率
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