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基于细菌趋药性的柴油机气门弹簧优化设计开题报告

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基于细菌趋药性的柴油机气门弹簧优化设计开题报告

江苏科技大学毕业设计(论文)开题报告概述表 学号 姓 名 指 导 教 师 设计(论文)题目 基于细菌趋药性的柴油机气门弹簧优化设计 选题意 义、研究 现状及存 在问题 选题意义: 本课题研究的主要内容是基于细菌趋药性的原理对柴油机 气门弹簧进行优化设计。气门弹簧是柴油机配气机构中气门组件 的重要组成部分,多采用圆柱形螺旋压缩弹簧,它的功用是克服 在气门关闭过程中气门及传动件的惯性力,防止各传动件之间因 惯性力的作用而产生间隙;保证气门及时落座并紧紧贴合,防止 气门在发动机震动时发生跳动而破坏其密封性。柴油机的气 门弹 簧一方面承受频繁的交变载荷,另一方面由于受结构、空间等条 件的限制力求尺寸小,因此设计不妥会影响其工作寿命。为此, 气门弹簧不仅应具有足够的刚度和强度,而且应具有足够的可靠 性。 研究现状及存在问题: 以往设计气门弹簧时一般采用试凑法,即根据经验初选尺寸 参数,然后代入公式验算,经过几轮反复,一直到选择的参数满 足要求为止。这种设计方案不容易获得最优的设计方案,且费工 费时。为了克服上述缺点,应对气门弹簧进行优化设计。 目前研究弹簧优化的方法有很多。比如高瞩在介绍蚁群算法 的基本原理、模型和算法实现过程的基础上,实现 了内燃机气门 弹簧进行优化设计 ,其计算结果较好,但是蚁群算法在参数优化设 计方面较为复杂,且优化能力不够明显。张卫波等将分离操纵力 的平均值最小作为膜片弹簧优化设计目标 ,利用微粒群算法实现 了其优化,优化结果表明采用微粒群算法后得到的参数值明显优 于原有 2种设计方案的数值,但是微粒群算法存在收敛速度慢等 不足。冉振亚等采用遗传算法对某轿车离合器膜片弹簧进行优化 设计计算。结果表明 ,应用该方法优化后的膜片弹簧各决策变量的 值明显优于利用传统经验公式设计所得的结果,但遗传算法容易 陷入局部极小。彭琳等在阐述免疫遗传算法基础上 , 在 MATLAB 环境下实现了离合器压紧弹簧的优化设计,但免疫遗传算法只是 在基本遗传算法的基础上进行的改进,因此基本遗传算法的收敛 速度慢、局部极小等不足仍然存在。纵观现有文献可以看出,随 着人工智能的发展,利用仿生智能优化方法的分布式搜索来实现 弹簧的优化设计已经成为主要研究方向,问题关键是在如何设计 出一种搜索能力更强、搜索效率更高的,且适用于弹簧优化设计 的算法成为当前关键。 参考文献 : [1] 曹

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