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优化设计

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优化设计:就是在规定的设计限制条件下,运用最优化原理和方法将实际工程设计问题转化为最优化问题,然后以计算机为工具进行寻优计算,在全部可行设计方案中,寻求满足预定设计目标的最佳设计方案。

优化设计的方法:首先必须将实际问题加以数学描述,形成一组由数学表达式组成的数学模型;然后选择一种最优化数值计算方法和计算机程序,在计算机上进行寻优运算求解,得到一组最佳的设计参数。这组设计参数就是设计的最优解。

优化设计的步骤:(1)设计课题分析(2)建立数学模型(3)选择优化设计方法(4)上机计算求优解

上述优化设计过程的四步其核心是进行如下两项工作:

一是分析设计任务,将实际问题转化为一个最优化问题,即建立优化问题的数学模型;

二是选用适用的优化方法在计算机上求解数学模型,寻求最优设计方案。

数学模型三要素:设计变量(独立):目标函数的极小化minf(x):约束条件:g(x)<0

等值线有以下几个特点:

(1) 不同值的等值线不相交;

(2) 除极值点外,在设计空间内,等值线不会中断;

(3) 等值线充满整个设计空间;

(4) 等值线分布的疏或密,反应出函数值变化的慢或快;

(5) 一般来说,在极值点附近,等值线近似是同心椭圆族,极值点就是椭圆的中心点。

在设计空间内,目标函数值相等点的连线:

?对于二维问题,构成了等值线;

?对于三维问题,构成了等值面;

?对于四维以上的问题,则构成了等值超曲面。

约束条件

约束条件是设计变量选取的限制条件,或称设计约束。

按照约束条件的形式不同,约束有不等式和等式约束两类,一般表达式为:

约束的几何意义是它将设计空间一分为二,形成了可行域和非可行域。

不满足约束条件的设计点构成该优化问题的不可行域。

可行域也可看做满足所有约束条件的设计点的集合,因此,可用集合表示如下:

对于优化问题数学模型的求解,目前可采用的求解方法有三种:

数学解析法用数学解析法(如微分、变分法等)来求出最优解

数学解析法是优化设计的理论基础。但它仅限于维数较少且易求导的优化问题的求解

图解法直接用作图的方法来求解优化问题,通过画出目标函数和约束函数的图形,求出最优解此法的特点是简单直观,但仅限于n≤2的低维优化问题的求解

数值迭代法完全是依赖于计算机的数值计算特点而产生的,它是具有一定逻辑结构并按一定格式反复迭代计算,逐步逼近优化问题最优解的一种方法

一维搜索方法一般分两步进行:

首先在方向上确定一个包含函数极小点的初始区间,即确定函数的搜索区间,该区间必须是单峰区间(就是在该区间内的函数变化只有一个峰值,即函数的极小值);

然后采用缩小区间或插值逼近的方法得到最优步长,即求出该搜索区间内的最优步长和一维极小点。

主要方法有:分数法;二次插值;黄金分割法;三次插值法

确定单峰区间常用的方法是进退试算法。

进退试算法的基本思想是:按照一定的规律给出若干试算点,依次比较各试算点的函数值的大小,直到找到相邻三点的函数值按“高-低-高”变化的单峰区间为止。

进退试算法的运算步骤如下:

黄金分割法,又称0.618法,它是一种等比例缩短区间的直接搜索方法。

该算法的基本思路是:

通过比较单峰区间内两个插点的函数值,不断舍弃单峰区间的左端或右端一部分,使区间按照固定区间缩短率(缩小后的新区间与原区间长度之比)逐步缩短,直到极小点所在的区间缩短到给定的误差范围内,而得到近似最优解。

多维无约束优化方法有很多种,但归纳可以分为两大类:

(1)解析法

需要利用函数的一阶偏导数甚至二阶偏导数构造搜索方向,如梯度法、牛顿法和变尺度法等。

由于需要计算偏导数,故这类方法计算量大,但收敛较快。

(2)直接法

利用迭代点的函数值来构造搜索方向,如坐标轮换法、共轭梯度法和单纯形法等。

由于只需要计算函数值,对于无法求导或求导困难的函数,则这类方法就有突出的优越性,但是其收敛速度较慢。

坐标轮换法是求解多维无约束优化问题的一种直接法,它不需求函数导数而直接搜索目标

函数的最优解。该法又称降维法。

关于坐标轮换法的迭代步长,常用如下两种取法:

(1) 最优步长;

(2) 加速步长: 即在每一维搜索时,先选择一个初始步长,若沿该维正向第一步搜索成功(即

该点函数值下降),则以倍增的步长继续沿该维向前搜索

坐标轮换法的特点是:

计算简单,概念清楚;但搜索线路较长,计算效率低;所以它只能用于低维(n<10)优化

问题的求解。该法的效能在很大程度上取决于目标函数的性态,即等值线的形态与坐标轴

的关系。

最优步长求解:

鲍威尔法(powell法,又称共轭方向法),它是在坐标轮换法的基础上,通过构造共轭方向,以达到快速收敛的目的。是一种比较有效的算法。

缺点:上述基本鲍威尔法的基本要求是,各轮迭代中的方向组的向量应该是线性无关的。

然而很不理想的是,上述方法每次迭代所产生的新方向可能出现线性相关,使搜索运算蜕

化到一个较低维的空间进行,从而导致计算不能收敛而无法求得真正的极小点。

修正的鲍威尔法(优点:可以保证非线性函数寻优计算可靠的收敛性。)的迭代计算步骤:

梯度法就是取迭代点处的函数负梯度方向作为搜索方向,该法又称最速下降法。

梯度法的终止条件为:

梯度法的特点:

(1)算法简单;

(2)前后两次迭代方向正交,所以搜索路线是呈直角锯齿形;

(3)开始搜索时,收敛速度较快,但当靠近极小点附近,收敛速度越来越慢,这是梯度法的较大缺点。

牛顿法也是一种解析法,它是梯度法的进一步发展。该法的搜索方向是根据目标函数的负梯度和二阶偏导数矩阵来构造的。(缺点:计算量大)

变尺度法是在克服了梯度法收敛慢和牛顿法计算量大的缺点基础上而发展起来的一种最有效的解析法,现已得到广泛应用。

这种算法,省去了海森矩阵的计算和求逆,使之计算量大为减少,并且还保持了牛顿法收敛快的优点。

在变尺度法中,较为常用的是DFP变尺度法和BFGS变尺度法。

DFP变尺度法

约束优化算法大致可归纳为两大类:直接解法;间接解法

直接解法

这类方法对于只有不等式约束的优化问题是有效的。

这类方法的基本思想是:在约束的可行域内直接搜索出它的约束最优解。

属于这类方法的主要有:网格法,可行方向法,复合形法等。

间接解法

对于解决具有不等式约束和等式约束条件的优化问题都有效。

它的基本思想是:将复杂的约束问题转化为一系列无约束优化问题,即按一定原则构造一

个新的目标函数,并以它的最优化解去逐步逼近原约束问题的最优解。约束问题通

过这种方法的处理,就可以采用无约束优化方法求解。

属于这类方法的主要有:消元法、简约梯度法、惩罚函数法等。

复合形法是适用于具有不等式约束优化问题的一种直接算法。

该法的基本思路是:

在n 维优化设计空间的可行域D内,构造具有k 个顶点的多边形(或多面体),称作复合形。复合形的每个顶点都代表一个设计方案。

然后,计算复合形各顶点的目标函数值并逐一进行比较,取函数值最大者为最坏点,最小

者为最好点。再以去掉最坏点的其余各点的中心点为映射轴心,在最坏点和其余各点的中

心点的连线上,寻找一个既满足约束条件,又使目标函数值有所改善的坏点映射点,并以

该映射点替换坏点而构成新的复合形。

按照上述步骤重复多次,不断地去掉最坏点,这样不断调整复合形的顶点,使复合形不断

向最优点靠拢,最后搜索到约束优化问题的最优解。

惩罚函数法是一种用来求解约束优化问题的间接解法。

该算法的基本思想是:将约束优化问题的数学模型改造成为无约束的数学模型,然后按无

约束问题进行一系列的无约束最优化求解,直到求得原问题的最优解。

根据所构造的目标函数的形式不同,决定了搜索点是在可行域内、或在可行域外,因而该

算法又分为如下三种:内点罚函数法;外点罚函数法;混合罚函数法

多数情况下:r(0)=1,c=0.1

在多目标优化方法中,较常用的方法有:加权组合法;功效系数法;主要目标法等。

较为实用的加权方法有:容限加权法;分析加权法

有限元法的分析过程可概括如下:

1.连续体离散化

2.单元分析

3.整体分析

4.确定约束条件

5.有限元方程求解

6.结果分析与讨论

单元刚度矩阵的推导是有限元分析的基本步骤之一。

目前,建立单元刚度矩阵的方法主要有以下四种:?直接刚度法?虚功原理法?能量变分法?加权残数法

鲁棒优化的方法及应用

鲁棒优化的方法及应用 杨威 在实际的优化中决策过程中,我们经常遇到这样的情形,数据是不确定的或者是非精确的;最优解不易计算,即使计算的非常精确,但是很难准确的实施;对于数据的一个小的扰动可能导致解是不可行。鲁棒优化是一个建模技术,可以处理数据不确定但属于一个不确定集合的优化问题。早在19世纪70年代,Soyster 就是最早开始研究鲁棒优化问题的学者之一,他的文章给出了当约束矩阵的列向量属于一个椭球形不确定的集合时的鲁棒线性优化问题。几年以后Falk 沿着这条思路做了非精确的线性规划。在以后的很长的一段时间里,鲁棒优化方面都没有新的成果出现。直到19世纪末,Ben-Tal,Nemirovski 的工作以及这时计算技术的发展,尤其是对于半定优化和凸优化内点算法的发展,使得鲁棒优化又成为一个研究的热点。 一个一般的数学规划的形式为 0000,min {:(,)0,(,)0,1,...,}n i x R x R x f x x f x i m ξξ∈∈-≤≤= 其中x 为设计向量,0f 为目标函数,12,,...,m f f f 是问题的结构元素。ξ表示属于 特定问题的数据。U 是数据空间中的某个不确定的集合。对于一个不确定问题的相应的鲁棒问题为 0000,min {:(,)0,(,)0,1,...,,}n i x R x R x f x x f x i m U ξξξ∈∈-≤≤=?∈ 这个问题的可行解和最优解分别称为不确定问题的鲁棒可行和鲁棒最优解。 这篇文章主要回顾了鲁棒优化的基本算法,目前的最新的研究结果及在经济上的应用。 1 鲁棒优化的基本方法 1.1鲁棒线性规划 一个不确定线性规划{min{:}(,,)}T n m n m x c x Ax b c A b U R R R ?≥∈???所对应的鲁 棒优化问题为min{:,,(,,)}T x t t c x Ax b c A b U ≥≥∈,如果不确定的集合是一个计算上易处 理的问题,则这个线性规划也是一个计算上易处理的问题。并且有下列的结论: 假设不确定的集合由一个有界的集合{}N Z R ξ=?的仿射像给出,如果Z 是 1线性不等式约束系统构成P p ξ≤,则不确定线性规划的鲁棒规划等价于一个线性规划问题。 2由锥二次不等式系统给出2 ,1,...,T i i i i P p q r i M ξξ-≤-=,则不确定线性规划的鲁棒规划等价于一个锥二次的问题。 3 由线性矩阵不等式系统给出dim 01 0i i i P P ξ ξ=+≥∑,则所导致的问题为一个半定规划问题。 1.2鲁棒二次规划

船舶螺旋桨螺距及拱度的优化设计研究

船舶螺旋桨螺距及拱度的优化设计研究 2010年6月11日 摘要 基于螺旋桨水动力性能的升力面理论预报程序,利用iSIGHT软件进行指定负荷分布形式下桨叶螺距及拱度的优化设计研究,并对设计结果进行粘流CFD计算验证。以某集装箱船螺旋桨为母型桨,保持其原有的径向负荷分布形式,指定不同的弦向负荷分布形式,采用上述方法进行螺距及拱度的优化设计(桨叶其它参数与母型桨相同)。CFD计算表明,通过指定适当的负荷弦向分布,可以在保证效率的同时使桨叶表面压力分布更加均匀,从而推迟桨叶空化。 关键词:船舶、舰船工程;螺旋桨;优化;设计;升力面理论;CFD 0引言 随着船舶向大型化、高速化发展,对螺旋桨的综合性能要求日益提高。现代船舶螺旋桨设计在追求高推进效率的同时,还必须在复杂的船尾流场中尽量推迟乃至避免空化的发生,从而降低螺旋桨诱发的船体振动及噪声。为了满足这些相互制约的要求,螺旋桨优化设计方法的研究日益受到船舶工程界的重视。 传统的螺旋桨设计方法分为图谱设计和理论设计两大类,前者无法直接用于适伴流及大侧斜桨的设计,后者可分为升力线、升力面及面元方法等,能够处理伴流及侧斜问题,但对负荷面分布形式的处理比较单一,应用也不够广泛。近年来,优化方法在螺旋桨设计中的应用研究开始出现,性能计算采用系列桨性能试验回归公式或升力面、CFD等数值方法,优化采用遗传算法、序列二次规划法、DOE方法等,优化目标包括推力、效率、激振力或其组合,但尚未形成比较成熟的体系,与工程应用的要求也有较大距离。 Benini开发了基于遗传算法的系列螺旋桨多目标优化方法,采用试验数据的回归公式计算敞水性能。以敞水效率和推力最大化为目标、Keller空泡限界公式为限制条件,对B

房地产集团公司人力资源部职能

房地产集团公司人力资源部职能 房地产集团公司人力资源部职能提要:其内容包括招聘管理、薪酬管理、培训管理、休假管理和离职管理等,由集团人力资源部负责制定相关细则并负责具体实施和改善 物业 通过人力资源管理为公司营造了科学、健康、公平、公正的人事环境,其内容包括招聘管理、薪酬管理、培训管理、休假管理和离职管理等,由集团人力资源部负责制定相关细则并负责具体实施和改善。 1、招聘管理: (1)目的:规范招聘流程,提高招聘的专业水平。 (2)主要流程和内容:各公司结合年度人力资源规划(计划)及公司现时经营需要,每年初向总部申报职位空缺信息。公司首先考虑内部的人力资源储备情况,然后再面向社会公开招聘。招聘渠道选择、招聘信息发布严格按程序组织进行,对应聘资料进行筛选后,由人力资源部、相关专业人员组织面试。经过初试、复试和测评确定预选人员,再经过用人单位负责人面试,综合评定最终确定人选。对高级管理人员的录用除经过上述必要程序,还需要经公司领导面试。新职员在报到后必须统一进行脱产的入职培训。(具体内容见附件2”人力资源管理”中的2-1) 2、薪酬管理: (1)目的:公司按照市场化原则,提供业内富有竞争力的薪酬,吸纳和保有优秀人才。 (2)主要流程和内容:公司人力资源部依据各地区行业薪酬调查结果、岗位评估结果、地区物价指数等确定薪金体系和标准,并由职工委员会、集团办公会审批后下发;各公司依据薪金体系,初步建议新员工薪金级别,经公司业务部门负责人、人力资源部、单位第一负责人内部审批流程确认后,再报公司人力资源部审批后执行。公司每年上半年统一安排一次调薪,下半年再作补充性调整。(具体内容见附件2”人力资源管理”中的2-2) 3、培训管理: (1)目的:为了适应集团的业务发展、促使万科的培训开展服务于公司战略,明确培训职责的划分,保证培训有序、高效开展。 (2)主要内容:由公司总部人力资源部和各一线公司专职培训人员拟订培训规划和年度计划、费用预算;负责建设、完善以及调配培训资源;组织实施集团类的管理培训、专业培训项目。(具体内容见附件2”人力资源管理”中的2-3) 4、休假管理: (1)目的:规范职员的休假行为。 (2)主要流程和内容:由职员本人向所在部门的负责人提出申请,经同意后报送所属公司人力资源部审核,并进行备案和数据更新,根据数据更新情况发放薪酬,在做好工作交接后开始休假。(具体内容见附件2”人力资源管理”中的2-4) 5、离职管理: (1)目的:充分合理地分配企业内部资源,规范离职相关制度及办理程序,明确离职审批的流程及权限。 (2)主要内容:职员明确离职意向或公司准备与之解除劳动合同后,所在部门需立即通知人力资源部及IT部门,冻结该职员信息访问的权限,包括万科局域网登录权限、电子邮件系统、文档管理系统、明源售楼系统、金蝶账务系统、成本管理系统、SAP人事系统、网上招投标系统、万网景个人网站等;职员离职时需由本单位人力资源部安排面谈,并将面谈结果如实记录做好《面谈记录》并录入在SAP-HR系统;离职审批相关文档均采用电子文档,通过邮件进行传递和审批,一线公司在完成本单位内部审批流程后,启动离职事件,在SAP-HR系统中录入离职信息,并停发工资,用邮件通知集团人事管理员,完成集团

高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计杜琨

高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计杜琨 发表时间:2018-10-26T10:35:06.930Z 来源:《防护工程》2018年第13期作者:杜琨 [导读] 高层建筑类型,其社会经济效益更高,同时这种高层建筑的发展也是当前我国社会经济发展的产物和趋势 杜琨 天津中机建设工程设计有限公司 300381 摘要:高层建筑类型,其社会经济效益更高,同时这种高层建筑的发展也是当前我国社会经济发展的产物和趋势。在我国城市化进程不断加快的过程中,城市的规模及人口数量都处于扩大发展中,这就使得可利用的土地资源在逐渐减少,而高层建筑正好起到了对我国城市土地资源的缓解作用,并同时也满足了人们对建筑各项功能的要求和需求。但高层建筑的质量及有效功能的发挥,都是基于高层建筑在结构造型上的科学合理性。那么本文将重点探讨高层建筑结构选型设计及建筑结构的优化设计问题。 关键词:高层建筑;结构选型;设计;建筑结构;优化设计 城市化的步伐不断加快,也使得城市建设的范围扩展速度更快,高层建筑的建设有效缓解了城市土地资源的紧张状况。但随着高层建筑的规模与数量的持续性发展,由于其结构设计与选型不同于传统多层建筑,这就要求设计人员必须结合高层建筑的结构特点选择相应的结构形式,并对相关的设计及工艺进行优化,才能保障高层建筑的质量,促进建筑企业的可持续发展。 1. 高层建筑的结构选型设计 1.1高层建筑结构的类型 高层建筑的安全性与质量在很大程度上取决于高层建筑的结构选型。目前高层建筑结构的类型分为以下几种:框架结构、框架-剪力墙结构、筒体结构等。其中,框架结构的构成包括了梁柱、楼板等,结合建筑在功能上的不同来布置平面框架。框架结构造价更为低廉,但同时在水平荷载影响下,也会发生更大的变形,因此抗震效果不太好;框架-剪力墙这种结构类型,高层建筑剪力墙大部分布置于电梯间,通过核心筒对水平荷载予以承担,提高了抗震性,并也使得整体建筑的稳定性更好。但这种结构类型会受限于平面布局,容易发生质心和钢心无法重合的问题,在结构上太大的扭转,可能潜在一些安全隐患;筒体结构类型,其筒体的形成主要是在电梯间以及建筑外围布置剪力墙,这种结构最大的优势是刚度极高。 1.2高层建筑结构选型的影响因素 对高层建筑结构选型的影响,不仅包括建筑需求因素,还包括以下这些因素:第一,环境因素。高层建筑的环境条件主要是场地条件、防烈度、基本风压;其次是建筑方案特征,其包括了建筑的高宽比、高度、长宽比以及建筑体型,其中建筑体型又是由平面体型和立体体型构成;再者,建筑使用功能的要求。对于高层建筑,其使用功能基本上分为住宅、办公、旅馆、综合大楼等。某种功能的建筑,也许只有某几种结构形式可以与其匹配。如高层住宅的使用空间相对更小,分隔墙体会比非常多,而且每一层的平面布置大体一样,所以高层建筑的住宅功能相对来讲,更适合剪力墙或框架-剪力墙结构;最后,结构抗灾水平、现场施工情况、运营维护以及后期投入使用情况。 2. 高层建筑的结构设计分析 2.1对高层建筑结构设计中水平荷载控制的分析 高层建筑与低层建筑相比较来说,高层建筑的整体结构对水平载荷的承载量更大,所以高层建筑所具有的整体稳定性与其结构设计中水平荷载水平的控制情况有着直接关系,而且高层建筑承受的倾覆力矩也是取决于其水平荷载,这种关系是一种二次方倍数关系。所以在高层建筑的结构设计过程中,必须严格控制水平荷载,以此才可进一步控制因较大的水平荷载而发生的一连串稳定性问题。 2.2对抗侧刚度予以合理确定 高层建筑在结构设计中不同于低层建筑,这种高层建筑的结构设计会对结构侧移带来一定的影响。由于楼层高度的不断变化,会在水平荷载测量变形的作用下,其结构侧移也会随之更大。所以在高层建筑的结构设计时,必须确保其结构强度达到相应的要求,而且可以承受荷载作用所产生的内力影响,在这个过程中就需要具备一定的抗侧刚度,确保结构在水平荷载的作用下可有效控制侧移的状况。 2.3对测控的确定 高层建筑相较于低层建筑,前者的结构更容易出现侧移的问题,而且也成为高层建筑结构的重要影响因素。在高层建筑楼层越来越高时,那么相应的水平荷载侧变形也会更大。高层建筑一方面应有很高的强度,另一方面还要能够承受荷载作用所产生的内力作用及抗侧刚度,这样才能避免高层建筑结构发生侧移。 2.4有效控制高层建筑的结构抗震性能 高层建筑必须重视抗震性问题,抗震性能在很大程度上直接影响着整个建筑体的稳定性与质量。影响高层建筑抗震性的因素很多,在进行设计时,应综合考虑和分析设计人员的专业技能、水平以及相应施加的载荷,并严格控制结构选型,才能有效保障建筑的稳定性 2.5有效控制建筑的自重 高层建筑随着楼层的不断增加,相应地,结构对基础接轨的传递荷载量也在不断提高。若建筑整体的自重比地基的承载能力更大,那么建筑整体则会发生下沉,有可能导致建筑体出现倾斜或者是影响建筑的抗震性能。所以作为高层建筑的结构设计人员,必须从实际情况出发,制定完善而科学的建筑结构方案,不可使得高层建筑的荷载超出基础所能承受的最大承载能力,才能提升整个高层建筑体的稳定性与投入使用之后的质量。 3. 高层建筑结构的优化设计 3.1结合建筑的总高度进行结构的优化设计 在高层建筑中,可通过对钢骨砼柱—砼梁与钢管砼柱—钢梁的比较分析,钢梁组 合楼盖能更有效地降低梁柱截面,从而符合高层建筑使用的净高要求,同时中庭洞口各层相互交错的布置,通过钢梁组合楼盖使得传统支模的问题得以解决;另外,还可对塔楼标准层的室内梁高进行有效控制,内部净高超过了150~200mm;大多数的构件的加工工作都在工厂进行,这就有效提升了建筑产品的工业化水准,提高了整个建筑工程建设的施工效率。 3.2结合建筑的荷载进行结构的优化设计 当前大部分建筑企业在建设中的成本压力非常大,地下室的优化工作也必须予以重视。基于安全、效果以及建筑功能等,必须对消防

浅谈组织机构结构优化设计

浅谈组织结构优化设计 伴随外部环境的剧烈变化以及信息技术的不断发展,关于组织结构的理论和概念层出不穷:事业部制,职能型组织结构,客户型组织结构,矩阵式组织结构,网络式组织结构等。组织结构的实践则更加丰富多彩,从战略变革到流程再造,无不涉及组织结构的调整与优化。但现实不容乐观,企业常常陷入组织结构的困惑:面对不同的组织模型,不知如何选择;设计了看似完美的组织结构,却难以实施。本文先从组织结构的定义入手,来对组织机构有一个初步的认识,再通过对几种典型组织机构的定义的介绍、组织结构图的展示、优缺点的列举、适用范围的概括来形成对组织结构进一步的了解,并通过对组织结构发展趋势的介绍来把握组织结构的最新动态,最后结合以上基本理论对组织结构优化调整在石油产业中应用进行案例分析。 1 组织结构的定义 组织结构(Organizational Structure)是指,对于工作任务如何进行分工、分组和协调合作。组织结构是表明组织各部分排列顺序、空间位置、聚散状态、联系方式以及各要素之间相互关系的一种模式,是整个管理系统的“框架”,其本质是为实现组织战略目标而采取的一种分工协作体系,组织结构必须随着组织的重大战略调整而调整。 2 组织结构的几种基本类型及其特征 2.1 直线制组织结构 直线制组织结构是最古老的组织结构形式。所谓的“直线”是指在这种组织结构下,职权直接从高层开始向下“流动”(传递、分解),经过若干个管理层次达到组织最低层。其特点是: (1)组织中每一位主管人员对其直接下属拥有直接职权。 (2)组织中的每一个人只对他的直接上级负责或报告工作。 (3)主管人员在其管辖范围内,拥有绝对的职权或完全职权。即,主管人员对所管辖的部门的所有业务活动行使决策权、指挥权和监督权。 2.1.1 直线型组织结构特征

基于ANSYS的船用螺旋桨模态分析与优化设计

基于ANSYS的船用螺旋桨模态分析与优化设计 利用UG软件对船用螺旋桨模型进行处理,并用ANSYS有限元仿真软件分析其模态振型,首先分析无支撑情况下螺旋桨单叶片的模态振型,提取振幅最大模态。设计支撑方案,确定支撑位置并进行约束模态分析,结果显示螺旋桨单叶片频率有所提高,增加了加工刚度,最后确定优化的支撑方案,显著提高了螺旋桨的刚度,减小各阶模态的振动位移,对实际加工具有重要意义。 标签:ANSYS有限元分析;螺旋桨模态分析;优化设计 Abstract:The model of marine propeller is processed by UG software,and its modal mode is analyzed by ANSYS finite element simulation software. Firstly,the modal mode of single blade of propeller without support is analyzed,and the maximum amplitude mode is extracted. The results show that the frequency of single blade of propeller is increased and the machining stiffness is increased. Finally,the optimized bracing scheme is determined,and the stiffness of propeller is improved significantly. It is of great significance to reduce the vibration displacement of each mode for machining. Keywords:ANSYS finite element analysis;propeller modal analysis;optimal design 螺旋槳是舰船的主动力装置,其设计与制造精度直接决定舰船运行性能。目前,螺旋桨的设计技术我国已达到领先水平,但是加工制造技术还存在较大差距。我国对于船用螺旋桨现阶段的加工一直采用手工打磨的方式,其工作环境差,对工人的身体有很大损伤,并且效率低下,精度也难以控制。为了解决这一问题,我国一些学者正在研究利用机器人进行螺旋桨铣削加工的工艺系统,其具有较多的优势。研究发现,铣削加工中的振动一直是影响加工质量的主要因素,所以,针对螺旋桨的振动模态分析是研究的重点内容。本文主要利用有限元分析软件ANSYS对一种型号的船用螺旋桨进行模态振型分析,通过施加约束条件分析使用支撑时的模态变化,寻找优化的支撑方法。 1 模型处理 利用三维建模软件UG对现有的螺旋桨设计模型进行简单处理,避免在后续有限元分析时遇到的一些问题。如图1所示为螺旋桨的设计模型,直径3300mm,在叶梢位置由于建模方法的原因,存留有没有闭合的曲线,对后续有限元的网格划分会带来影响,所以,利用一直径为3290mm的同心圆柱面截取设计模型,截去叶梢的尖角部分,对模型整体模态的影响可以忽略不计,处理如图2所示。另外,根据螺旋桨的结构特点,靠近桨毂部分结构较复杂,靠近叶梢部分结构简单,所以为了在后续的单元划分时保证较高精度的同时又花费较少时间,在模型处理时将螺旋桨分割为两部分实体,一部分是包含桨毂,另一部分包含叶片。最后将处理完成的模型导出x_t格式文件,以便ANSYS软件导入。

高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计

高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计 发表时间:2018-10-01T12:51:32.433Z 来源:《基层建设》2018年第22期作者:彭宇明 [导读] 摘要:随着高层建筑规模的不断扩大和投资的不断增加,结构选型在建筑结构概念设计中起着重要的作用。 深圳市慧创建筑设计有限公司广东深圳 518000 摘要:随着高层建筑规模的不断扩大和投资的不断增加,结构选型在建筑结构概念设计中起着重要的作用。它将对建筑功能、工程造价和社会效益产生影响。正确处理高层建筑的结构选型和优化设计,对高层建筑的设计、施工、使用和维护具有重要意义。本文结合工程实例,分析了结构选型和优化的重要性,阐述了结构选型的关键,选择了合适的结构优化方案,旨在为提高高层建筑的安全性、降低成本提供依据。 关键词:高层建筑;结构选型;结构优化;设计 1 高层建筑结构选型设计 1.1 高层建筑结构类型分析 高层建筑结构的选择决定了高层建筑的整体安全性和可靠性,几种常见的结构类型可分为框架结构、框架剪力墙结构、剪力墙结构和筒体结构。①框架结构主要是由梁柱、楼板等部分组成,根据建筑功能的需求,完成对平面框架的布置。框架结构造价低,但在水平荷载影响下变形较大,抗震效果不佳;②框架-剪力墙结构,在高层建筑中,剪力墙主要布置在电梯室内,通过核心筒承受水平荷载,抗震能力强,整体稳定性高。但框架-剪力墙结构容易受平面布置的限制,出现质心和钢心不重合的现象,结构扭转过大,可能会出现的安全隐患; ③剪力墙结构具有较强的竖向和水平承载能力,对高层建筑的整体刚到和稳定性具有显著的提升效果,重点在于剪力墙的布置及自重的控制;④筒体结构,在电梯间及建筑外围布置剪力墙,形成筒体,该结构具有更高的刚度。 1.2 高层建筑结构选型的影响因素 除了建筑需求的影响外,高层建筑结构选型的主要因素可归纳为:①环境条件,主要包括设防烈度、场地条件、基本风压等;②建筑方案特征,主要包括方案建筑的高度、高宽比、长宽比和建筑形状,其中建筑形状包括平面形状和三维形状。平面形状由平面规则性、平面对称性、平面质量和刚度偏心等组成,立体形状由结构高宽比、立面内收形状、塔楼和层间刚度等组成;③建筑物使用功能要求,一般来说,高层建筑的功能可分为居住建筑、办公建筑、宾馆和综合楼。具有特定功能的建筑物可能只有几个与其匹配的结构类型。高层住宅由于其空间较小、隔墙较多、各层布置基本相同,更适合剪力墙或框架-剪力墙结构;④结构抗灾等级及现场施工、后期使用、运行维护等情况。 1.3 结构选型实施案例 本章以某工程为例,主要包括高层住宅楼和多层商务办公楼两部分,以及建筑总建筑占地面积 95388.440m 2 ,其中工程中主要以 1号楼、2 号楼、3 号楼为高层建筑,且楼层均为 36F,其中且高度分别为 117.390m、119.400m、119.400m。本工程主要采用钢柱、混凝土等材料。本章以1号楼为重点,1号楼共36层,设防烈度7度,基本风压 0.75kN/m 2 ,场地Ⅱ类。建筑平面对称布置,平面规则,间距小,隔墙多,各层平面布置基本相同。本工程考虑到竖向和水平荷载、施工成本等因素,采用剪力墙结构,通过合理布置剪力墙,控制了结构的整体刚度和侧向位移,使结构更加安全、稳定、经济。 2 建筑结构的优化设计 2.1 结合建筑类型进行优化 汶川地震震害结果表明,对于中小学等教育工程,由于使用功能要求,与其他建筑相比,教学楼竖向结构体系相对薄弱,强度和刚度不足,建筑结构不对称,容易在地震中倾倒。因此,在教育工程中,应在建筑物和楼梯间侧设置剪力墙,以提高建筑物结构的整体性和稳定性,使其具有良好的工作性能。 对于图书馆、博物馆等文化体育项目,根据馆藏图书、文物的特点,其装载量大,使用空间大,平面不规则。当结构垂直布置时,不需要按照传统的9m模数进行布置,某工程按12m模数进行柱网优化后,结构截面变化不大,但能较好地满足建筑物的功能要求。 2.2 结合建筑总高度进行优化 在某超高层建筑中,通过对型钢混凝土柱-混凝土梁和钢管混凝土柱-钢梁的对比分析,型钢梁组合楼板能有效减小梁柱截面,满足建筑净高要求,中庭入口楼层交错布置,采用型钢梁组合楼板解决传统模板支撑问题;可有效控制塔标准楼层室内梁的高度,内部净高150 -200 mm,绝大多数构件在工厂加工完成,大大提高了建筑产品的工业化水平,大大减少了施工现场的建筑垃圾,大大缩短了工期。 2.3 结合建筑荷载进行优化 越来越多的企业在工程建设过程中承受着巨大的成本压力,地下室优化的必要性不容忽视。在满足安全和建筑功能及效果的前提下,充分考虑了、消防车、人防等荷载,进行了平面布置,并对多种方案进行了比较。工程实例表明,在常规8.5m×8.5m柱网条件下,荷载越大,采用的板结构越大,建筑物含钢量最低,最经济。在结构优化过程中,应综合考虑各种因素,对建筑安全、美观和经济性进行综合比较,以实现工程的最大效益。 2.4 剪力墙结构优化理论在实际工程中运用 (1)进行结构计算时,应采用软件分析,以满足最大层间位移、周期比、位移比、轴压比等各项指标的要求。 (2)通过适当的缩减剪力墙的长度,减轻其自重,增加了高层建筑的内部使用空间。 (3)剪力墙肢节控制需要保证肢节在具体控制中以简单规则为依据,混凝土门窗洞口设计整齐,形成清晰的墙肢和连梁,使应力分布合理,提高了高层建筑的整体安全性和稳定性。

结构优化设计是在满足规范要求

结构优化设计是在满足规范要求、保证结构安全和建筑产品品质的前提下,通过合理的结构布置、科学的计算论证、适度的构造措施,充分发挥材料性能、合理节约造价的设计方法。结构优化设计在当前竞争日益激烈的建筑设计市场成为大势所趋。如何在满足建筑功能的前提下,保证结构安全并控制含钢量成为摆在结构设计工程师面前的现实课题。本文总结了以往的设计经验,参考了相关文献,给出了结构优化设计的步骤和一些具体措施,供设计人员参考。 1结构优化设计的步骤 笔者认为,结构优化设计的合理步骤应该是:①在方案阶段,通过与建筑专业的充分沟通,对建筑的平面布置、立面造型、柱网布置等提出合理的建议和要求,使结构的高度、复杂程度、不规则程度均控制在合理范围内,避免抗震审查,为降低含钢量争取主动权;②在初步设计阶段,通过对结构体系、结构布置、建筑材料、设计参数、基础型式等内容的多方案技术经济性比较,选出最优方案,整体控制含钢量;③在具体计算过程中,通过精确的荷载计算、细致的模型调整,使结构达到最优受力状态,进一步降低用钢量;④在施工图阶段通过精细的配筋设计抠出多余钢筋,彻底降低含钢量。 在进行多方案的技术经济性比较时,应综合考虑材料费、模板费、基坑开挖降水支护费用、措施费、施工难易、工期长短等因素,与甲方协商后择优选用。 2结构体系与布置优化 结构体系和布置对造价影响很大,应予重视。 1)应根据建筑布置、高度和使用功能要求选择经济合理的结构体系。比如,异形柱框架比普通框架用钢量大,在可能的情况下尽量采用前者;短肢剪力墙比普通剪力墙含钢量高,在可能的情况下尽量采用后者。 2)应选择比较规则的平面方案和立面方案。尽量避免平面凸凹不规则或楼板开大洞,控制平面长宽比,合理设缝,使结构刚度中心与质量中心尽量靠近。竖向应避免有过大的外挑或内收,同时注意限制薄弱层、跃层、转换层等不利因素,使侧向刚度和水平承载力沿高度尽量均匀平缓变化。 3)应选择合理、均匀的柱网尺寸,使板、梁、柱、墙的受力合理,从而降低构件的用钢量。柱网大则楼盖用钢量大,柱网小则柱子用钢量增大,应根据建筑实际情况和经验合理布置。例如,住宅中小开间结构中墙柱的作用不能得到充分发挥,过多的墙柱还会导致较大的地震作用,可考虑采用大开间结构体系,既节约造价,又便于建筑灵活布置。 4)应选择经济合理的楼盖体系。楼盖质量大,层数多,占整体造价比重高,对楼盖的类型、构件的尺寸、数量、间距等应进行对比分析,选择最优的方案。一般住宅宜采用现浇梁板楼盖,预应力楼盖的预应力钢筋容易被二次装修破坏,井字梁楼盖影响室内美观,均不推荐。办公楼等大空间结构宜采用十字梁、井字梁、预应力梁板方案。双向板比单向板经济,应多做双向板。板的厚度,双向板宜控制在短跨的1/35,单向板宜控制在短跨的1/30,此时板易满足强度和变形要求,经济性好。 5)剪力墙结构的优化空间很大,应下大力气优化。剪力墙的布置宜规则、均匀、对称,以控制结构扭转变形。在满足规范和计算的前提下应尽量减少墙的数量,限制墙肢长度,控制连梁刚度,剪力墙能落地的就全部落地不做框支转换层,平面能布置成大开问的尽量布置成大开间,墙体的厚度满足构造要求和轴压比的要求即可。连梁刚度太大时可通过梁中开水平缝变成双梁、增大跨高比等措施降低连梁刚度。尽量少用短肢剪力墙,限制“一”字墙,少做转换。 6)降低含钢量的小技巧:①楼电梯间不宣布置在房屋端部或转角处。因其空间刚度较小,设在端部对抗扭不利,设在转角处应力集中。②框架结构层刚度较弱时,加大柱尺寸或梁高都可显著增大层刚度,而提高混凝土强度效果不明显。③柱的截面尺寸,多层宜2层~3层

机械结构优化设计分析

机械结构优化设计分析 摘要:机械结构优化设计具有综合性和专业性的特点,在设计过程中涉及方面很多,对设计人员的综合素质很高。因此,本文就结合实际情况,如何做好机械结构优化设计展开论述。 关键词:机械结构;设计流程;优化设计 一、机械设计的流程 机械的设计是开发和研究重要组成部分。设计人员在设计过程中,要提高自身设计水平,加快技术创新,为社会发展设计出质量优良的生产和机械。第一,要确立良好的设计目标。机械设计与开发要满足实际需要,能够发挥其自身的功能。第二,要严格遵守设计标准和要求,对具体的内容进行提炼,从而有效的设计任务和目标。第三,在承接设计任务书以后,要坚持合适的原则,明确设计责任;还要组织设计方案,对设计方案进行讨论,重视设计样品机械的关键环节和重要步骤,从而形成最初的设计。第四,要组建优秀的项目团队,对方案进行深入讨论,不断优化设计方案,控制方案变更。第五,要组织专家对设计图纸进行严格的审核,保证设计质量,在图纸完成交付以后,要针对存在的问题做好记录,为以后设计提供借鉴和帮助。第六,在机械创建完成后,要做好机械的验收,设计师要对机械进行检查,保证在发现问题能够及时有效的解决,只有在质量验收合格后,才能进行最后的交付使用。第七,在进行机械安装过程中,设计人员要在安装现场进行全程的监督和控制,做好技术指导。第八,为了保证机电和安装质量,要进行生产鉴定和调试,根据机械使用的效果进行合理的评价和鉴定。在以上设计流程中,缺一不可,需要设计人员不断提高自身设计水平,采用先进的设计理念,保证设计质量。 二、机械设计过程中需要注意的问题 为了保证机械设计质量,设计人员要不断总结经验教训,根据实际情况,树立质量第一的理念,实现机械结构的优化设计。 (一)在机械制造阶段,设计水平直接影响到预期的效果,甚至导致机械不能正常投入使用。因此,在设计过程中,设计人员要与制造人员进行协调,多深入生产现场,认真听取制造工人和设计人员的意见、建议,不断优化机械结构,提高机械的精密度。

船后伴流场预报及考虑空泡性能的螺旋桨优化设计研究

船后伴流场预报及考虑空泡性能的螺旋桨优化设计研究 随着造船、航运业的发展,船舶的安全、节能、环保等性能越来越受到重视。作为目前最常用的推进装置,螺旋桨对船舶性能的影响很重要。 由于伴流场的非均匀性,螺旋桨旋转一周过程中其桨叶会以不同的攻角与来流相遇,容易使桨叶上产生空泡。螺旋桨空泡不仅会对桨叶产生剥蚀作用,还会产生噪声及引起尾部振动。 近年来,一方面船舶不断向大型化发展,而船舶吃水受港口、航道水深的限制,螺旋桨直径不能过分增大,于是导致螺旋桨负荷加重;另一方面,肥大型船得到广泛应用,其伴流场均匀性变差,螺旋桨的工作环境恶化。这两方面的原因使出现空泡、振动现象的可能性大为增加。 因而在现代船舶的螺旋桨设计过程中兼顾效率和空泡、振动等性能非常必要。本文针对螺旋桨水动力性能和空泡性能预报及其优化设计问题,开展了以下三方面的研究工作:一、基于CFD方法的船尾伴流场数值预报。 由于船尾伴流场对螺旋桨性能有重要影响,有必要对伴流场的影响因素进行研究。本文以某集装箱船为研究对象,采用前处理软件GMS进行线型建模,并在NAPA软件中进行线型参数化变换,然后采用CFD软件PARNASSOS求解船舶尾部伴流场,并与船模试验结果相比较以验证计算的准确性。 通过对不同方形系数、船体长宽比和尾部UV度等参数的尾部伴流场的研究,探明这些参数变化对伴流场的影响趋势。二、基于支持向量机和遗传算法的螺旋桨敞水性能优化。 由于图谱法设计螺旋桨简便实用,而且可为理论设计方法提供参考,本文首 先建立基于图谱的螺旋桨敞水性能优化设计方法。以敞水效率为优化目标,空泡

限界线为约束条件,进速系数、螺距比和盘面比为优化变量建立均匀流场中螺旋桨性能优化模型;采用支持向量机预报螺旋桨水动力性能,采用遗传算法求解优化模型。 通过将优化结果与商业软件CSPDP以及文献中的计算结果相比较,验证了本文方法的有效性,为非均匀流场中螺旋桨性能优化打下了基础。三、基于升力面法的非均匀流场中螺旋桨性能优化。 非均匀流场中螺旋桨性能预报的方法有升力线法、升力面法、面元法和计算流体动力学(CFD)方法。虽然CFD方法通常比其他方法的精度要高,但是对计算机硬件的要求也较高,计算效率相对较低,不适用于大量算例的计算。 为了兼顾计算效率和预报精度,本文采用升力面程序ANPRO预报螺旋桨的水动力性能和空泡性能。预报结果与试验观测结果的比较表明升力面法可以预报空泡范围变化的趋势。 在此基础上,分别以螺旋桨效率和空泡范围为优化目标,以不同半径处的螺距和拱度为优化变量,建立了优化模型并采用遗传算法进行求解。优化前后的性能对比表明,本文提出的方法可以在一定的螺旋桨效率下优化空泡性能或者在一定的空泡性能下优化螺旋桨效率。

ANSYS优化设计中的优化变量选择说明

ANSYS优化设计中的优化变量选择说明 本文介绍了ANSYS优化设计中的优化变量选择说明相关内容。 下面列出了许多如何定义设计变量,状态变量和目标函数的建议。 选择设计变量 设计变量往往是长度,厚度,直径或模型坐标等几何参数。其必须是正值。关于设计变量要记住的几点如下: & #61548; 使用尽量少的设计变量。选用太多的设计变量会使得收敛于局部最小值的可能性增加,在问题是高度非线性时甚至会引起不收敛。显而易见,越多的设计变量需要越多的迭代次数,从而需要更多的机时。一种减少设计变量的做法就是将其中的一些变量用其他的设计变量表示。这通常叫做设计变量合并。 设计变量合并不能用于设计变量是真正独立的情况下。但是,可以根据模型的结构判断是否允许某些设计变量之间可以逻辑的合并。例如,如果优化形式是对称的,可以用一个设计变量表示对称部分。 & #61548; 给设计变量定义一个合理的范围(OPVAR命令中的MIN和MAX)。范围过大可能不能表示好的设计空间,而范围过小可能排除了好的设计。记住只有正的数值是可以的,因此要设定一个上限。 & #61548; 选择可以提供实际优化设计的设计变量。例如,可以只用一个设计变量X1对图1-3a 的悬臂梁进行重量优化。但是,这排除了用曲线或变截面得到更小的重量的可能。为了包括这种设计,需要选择四个设计变量X1到X4(图1-3c)。也可以用另外一种设计变量选择方法完成该优化设计,见图1-3d。同时,要避免选择产生不实际结果或不需要的设计。 选择状态变量 状态变量通常是控制设计的因变量数值。状态变量的例子有应力,温度,热流率,频率,变形,吸收能,消耗时间等。状态变量必须是ANSYS可以计算的数值;实际上任何参数都能被定义为状态变量。选择状态变量的一些要点为:

机械结构优化设计

机械结构优化设计 ——周江琛2013301390008 摘要:机械优化设计是一门综合性的学科,非常有发展潜力的研究方向,是解决复杂设计问题的一种有效工具。本文重点介绍机械优化设计方法的同时,对其原理、优缺点及适用范围进行了总结,并分析了优化方法的最新研究进展。关键词:优化方法约束特点函数 优化设计是一门新兴学科,它建立在数学规划理论和计算机程序设计基础上,通过计算机的数值计算,能从众多的设计方案中寻到尽可能完善的或最适宜的设计方案,使期望的经济指标达到最优,它可以成功地解决解析等其它方法难以解决的复杂问题,优化设计为工程设计提供了一种重要的科学设计方法,因而采用这种设计方法能大大提高设计效率和设计质量。优化设计主要包括两个方面:一是如何将设计问题转化为确切反映问题实质并适合于优化计算的数学模型,建立数学模型包括:选取适当的设计变量,建立优化问题的目标函数和约束条件。目标函数是设计问题所要求的最优指标与设计变量之间的函数关系式,约束条件反映的是设计变量取得范围和相互之间的关系;二是如何求得该数学模型的最优解:可归结为在给定的条件下求目标函数的极值或最优值的问题。机械优化设计就是在给定的载荷或环境条件下,在机械产品的形态、几何尺寸关系或其它因素的限制范围内,以机械系统的功能、强度和经济性等为优化对象,选取设计变量,建立

目标函数和约束条件,并使目标函数获得最优值一种现代设计方法,目前机械优化设计已广泛应用于航天、航空和国防等各部门。优化设计是20世纪60年代初发展起来的,它是将最优化原理和计算机技术应用于设计领域,为工程设计提供一种重要的科学设计方法。利用这种新方法,就可以寻找出最佳设计方案,从而大大提高设计效率和质量。因此优化设计是现代设计理论和方法的一个重要领域,它已广泛应用于各个工业部门。优化方法的发展经历了数值法、数值分析法和非数值分析法三个阶段。20世纪50年代发展起来的数学规划理论形成了应用数学的一个分支,为优化设计奠定了理论基础。20世纪60年代电子计算机和计算机技术的发展为优化设计提供了强有力的手段,使工程技术人员把主要精力转到优化方案的选择上。最优化技术成功地运用于机械设计还是在20世纪60年代后期开始,近年来发展起来的计算机辅助设计(CAD),在引入优化设计方法后,使得在设计工程中既能够不断选择设计参数并评选出最优设计方案,又可加快设计速度,缩短设计周期。在科学技术发展要求机械产品更新日益所以今天,把优化设计方法与计算机辅助设计结合起来,使设计工程完全自动化,已成为设计方法的一个重要发展趋势。 优化设计方法多种多样,主要有以下几种:1无约束优化设计法;无约束优化设计是没有约束函数的优化设计,无约束可以分为两类,一类是利用目标函数的一阶或二阶导数的无约束优化方法,如最速下降法、共轭梯度法、牛顿法及变尺度法等。另一类是只利用目标函数值的无约束优化方法,如坐标轮换法、单形替换法及鲍威尔法等。此法具有计算

房地产公司人力资源管理全套详解

某房地产公司人力资源管理全套详解总体框架: 企业的人力资源是指能够推动整个企业发展的劳动者的能力的总称,它是一种很重要的资源。 第一部分:人力资源管理的任务、内容、流程 一、人力资源管理的基本任务: 根据企业发展战略的要求,有计划地对人力、资源进行合理配置,通过对企业中员工的招聘、培训、使用、考核、评价、激励、调整等一系列过程,调动员工地积极性,发挥员工地潜能,为企业创造价值,确保企业战略目标的实现。 二、人力资源管理的内容:

三、人力资源管理流程: 从员工使用的程序来看,人力资源管理流程为:人力资源部门根据企业的目标,岗位需要,按照职务说明书要求招聘符合条件的员工,员工进入公司后,通过上岗培训,具备上岗资格后担任某一职务。员工在使用一段时间后,公司要对员工考核,考核结果形成的信息反馈是调整员工使用(奖励、晋升、降级、辞退)依据。流程图如下:

第二部分:XXXX公司人力资源管理建设的步骤及具体内容: 一、XXXX公司人力资源管理建设的步骤 具体步骤:分为四个阶段: 第一阶段:99年3月15日——3月27日 1.确立公司人力资源管理建设的整体框架(3月27日前完成) 2.建立健全公司的人事管理制度(3月27日前完成)第二阶段:99年3月27日——4月15日 根据现有的组织机构、岗位的设立,各部门进行职务调查和分析,编制每个岗位的职务说明书。 第三阶段:99年4月15日——5月5日 1.编制公司薪资方案。(4月20日完成)

根据职务说明书,一方面进行岗位评估,确定各岗位的等级,由此确定工资等级,编制薪资方案(基础工资)部分。 2.编制绩效考核方案(5月5日完成) 根据植物说明书,设定各岗位的年度工作目标,实现目标管理,确定绩效考核的标准,编制员工考核办法,以此决定奖金的发放、晋升的标准。 第四阶段:99年5月5日——6月30日 建立和完善公司的人力资源规划、人力资源信息系统、招聘录用程序、培训与开发规划、员工的激励措施、人事调整制度、员工的福利计划、劳动合同等人力资源的其他内容。 二、XXXX公司人力资源管理建设各阶段的具体内容 1.第一阶段: (1)XXXX公司人力资源管理建设框架图的建立

机械结构优化设计

机械结构优化设计 ——周江琛 2013301390008 摘要:机械优化设计是一门综合性的学科,非常有发展潜力的研究方向,是解决复杂设计问题的一种有效工具。本文重点介绍机械优化设计方法的同时,对其原理、优缺点及适用范围进行了总结,并分析了优化方法的最新研究进展。关键词:优化方法约束特点函数 优化设计是一门新兴学科,它建立在数学规划理论和计算机程序设计基础上,通过计算机的数值计算,能从众多的设计方案中寻到尽可能完善的或最适宜的设计方案,使期望的经济指标达到最优,它可以成功地解决解析等其它方法难以解决的复杂问题,优化设计为工程设计提供了一种重要的科学设计方法,因而采用这种设计方法能大大提高设计效率和设计质量。优化设计主要包括两个方面:一是如何将设计问题转化为确切反映问题实质并适合于优化计算的数学模型,建立数学模型包括:选取适当的设计变量,建立优化问题的目标函数和约束条件。目标函数是设计问题所要求的最优指标与设计变量之间的函数关系式,约束条件反映的是设计变量取得范围和相互之间的关系;二是如何求得该数学模型的最优解:可归结为在给定的条件下求目标函数的极值或最优值的问题。机械优化设计就是在给定的载荷或环境条件下,在机械产品的形态、几何尺寸关系或其它因素的限制范围内,以机械系统的功能、强度和经济性等为优化对象,选取设计变量,建立

目标函数和约束条件,并使目标函数获得最优值一种现代设计方法,目前机械优化设计已广泛应用于航天、航空和国防等各部门。优化设计是20世纪60年代初发展起来的,它是将最优化原理和计算机技术应用于设计领域,为工程设计提供一种重要的科学设计方法。利用这种新方法,就可以寻找出最佳设计方案,从而大大提高设计效率和质量。因此优化设计是现代设计理论和方法的一个重要领域,它已广泛应用于各个工业部门。优化方法的发展经历了数值法、数值分析法和非数值分析法三个阶段。20世纪50年代发展起来的数学规划理论形成了应用数学的一个分支,为优化设计奠定了理论基础。20世纪60年代电子计算机和计算机技术的发展为优化设计提供了强有力的手段,使工程技术人员把主要精力转到优化方案的选择上。最优化技术成功地运用于机械设计还是在20世纪60年代后期开始,近年来发展起来的计算机辅助设计(CAD),在引入优化设计方法后,使得在设计工程中既能够不断选择设计参数并评选出最优设计方案,又可加快设计速度,缩短设计周期。在科学技术发展要求机械产品更新日益所以今天,把优化设计方法与计算机辅助设计结合起来,使设计工程完全自动化,已成为设计方法的一个重要发展趋势。 优化设计方法多种多样,主要有以下几种:1无约束优化设计法;无约束优化设计是没有约束函数的优化设计,无约束可以分为两类,一类是利用目标函数的一阶或二阶导数的无约束优化方法,如最速下降法、共轭梯度法、牛顿法及变尺度法等。另一类是只利用目标函数值的无约束优化方法,如坐标轮换法、单形替换法及鲍威尔法等。此法具有计算

复合材料旋翼结构优化设计技术及应用

复合材料旋翼结构优化设计技术及应用 摘要:简单介绍了几种实用的直升机复合材料旋翼结构优化设计技术及其应用情况,并对相关优化技术研究和应用过程中应注意的问题进行了阐述,同时介绍了优化设计技术在复合材料旋翼结构设计中的应用前景。 关键词:旋翼优化设计配重以往人们在研制旋翼时,往往采用"原准机"设计法进行设计,即在参考样机附近寻找可行结构设计方案。采用"原准机"设计法进行结构设计,尽管较易于获得可行方案,但极大地限制了探索范围,只能形成样机系列,设计质量不可能有突破性的提高。同时以往的事实证明,即使在参考样机方案附近进行探索,要想获得较满意的结构设计方案,一般仍需花费大量的时间和人力财力。 随着人们对旋翼结构设计水平要求的提高,人们已不再满足于一般的可行方案,而是力求获得工程概念的最佳方案;探索的范围不再局限在参考样机附近,而是在一般的结构布局和工艺制造许可条件下,在动力学、强度、重量、对旋翼中心转动惯量等约束下的大范围探索。在更高要求和更大范围内探索最佳旋翼结构设计方案,必须解决两个层次的问题:其一是必须能对要求是否合理或有无可行方案进行快速判别;其二是必须在要求合理的情况下能迅速获得工程概念最佳方案。显然,"原准机"设计法难以解决上述问题,满足不了当代先进复合材料旋翼的结构设计要求。以优化方法为主脉、以高速计算机为主要设计工具的优化设计法及相应的优化设计技术,能从根本上解决上述问题,它们是未来直升机旋翼结构设计方法发展的必然趋势。 一、优化设计技术简介 现代概念的优化设计技术,是指能帮助人们快速获得最佳设计方案的技术,其本质是一种能迅速确定探索方向、生成结构方案、分析结构方案和比较结构方案优劣的技术。任何一种优化设计技术,都主要由优化模型和优化方法(或称优化器)两部分组成。 优化方法可分为直接优化法(如随机射线法、随机投点法、单纯形法等)和间接优化法(如线性规划、二次序列规划等)两大类,二者各有特色。直接优化法的特点如下:不需要推导复杂的目标函数和性能参数对自变量的导数关系,能减少中间理论环节;用直接优化法搜索最佳方案,与以往进行结构设计的过程基本相同且比较直观,但搜索步骤较多(通常的工程结构优化,一般需比较成百上千个方案),优化分析时间较长,需要高速计算机才能完成。间接优化法的特点则基本相反。因此,间接优化法比较适于工程规模较小、理论分析方法较成熟和计算机资源较缺乏的情况,而直接优化法适于工程规模较大、理论分析方法(尤其是上述导数关系不太明了)相对不太成熟、拥有高速计算机资源的情况。因此,从工程实际应用方面分析,在类似旋翼等较大规模的结构优化设计中采用直接优化法将更为适宜。 二、几种实用的复合材料旋翼结构优化设计技术及应用简介 1.复合材料旋翼前沿配重结构优化设计 在直升机复合材料旋翼结构设计过程中,由于稳定性和弦向重心等要求非常苛刻,旋翼桨叶前沿一般都需要布置配重条才能满足。配重条通常由铅等比重较大的金属材料制成,其形状一般为等截面长条结构,在复合材料旋翼桨叶剖面布置中尽量靠前沿;配重条横截面大小由桨叶前沿尺寸等因素综合确定。当配重条的材料、截面尺寸、在复合材料桨叶剖面中的位置确定后,影响旋翼稳定性、动力特性、强度、重量、对旋翼中心转动惯量的因素唯有其展向起止位置。 复合材料旋翼前沿配重结构优化模型如下: 目标函数 在目前的直升机研制中,结构重量的控制仍是设计中极其重要的任务,因此本优化模型

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