导读:本文包含了双向拓扑论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:不确定性分析,稳健拓扑优化,周期性结构,各向同性
双向拓扑论文文献综述
郑永锋[1]（2019）在《双向渐进稳健拓扑优化方法研究》一文中研究指出随着增材制造技术的兴起,拓扑优化成为结构优化的重要工具。它是在给定的载荷与边界条件下,寻求最优的孔洞数目及其分布形式,使得结构的性能达到最优,其应用范围涵盖航空、航天、船舶以及高铁等诸多领域。工程实际中存在着各种各样的不确定性,而这些不确定性只能尽量减小但无法避免。多种不确定性因素耦合在一起将会产生较大的偏差。本文将结构设计中的拓扑优化技术与不确定性分析相结合,采用边界光滑的双向渐进拓扑优化(Bi-directional Evolutionary Topology Optimization,BETO)方法,开展了连续体、周期性连续体、各向同性材料以及多层级结构的稳健拓扑优化方法研究。主要工作如下:首先,提出了一种基于正交分解(Orthogonal Decomposition)与均匀采样(Uniform Sampling)的不确定性分析方法(简称ODUS),克服了现有区间量化方法处理载荷不确定性时存在推导复杂、计算效率低、难以得到显式敏度信息等难题。采用正交分解技术,将载荷不确定性变量分离为若干个与有限元分析无关的系数,节约了量化不确定性过程中的计算成本;通过均匀采样技术,将原始的不确定性问题转化为广义的确定性问题,得到显式的敏度信息便于求解。此外,还进一步分析了载荷大小样本量与方向样本量对ODUS计算精度的影响。提出了一种包含结构响应极值的相对离散度指标,可用于直观地对比确定性设计结果与稳健性设计结果。通过典型算例,验证了所提方法的有效性与高效性。其次,提出了一种周期性连续体结构稳健拓扑优化方法,克服了周期性单胞拓扑构型易受载荷扰动影响的问题。在进行节点敏度过滤之前,对设计域的所有单元根据指定的周期数进行敏度平均,再将单元敏度转化为节点敏度,基于敏度一致的思想得到周期性设计,克服了单元节点数无法等距划分结构设计域的问题。采用ODUS方法,将载荷不确定性问题转化为确定性条件下的多工况问题,并按大小、方向与混合叁种不确定性情况,推导了周期性连续体结构稳健设计的敏度信息。通过二维与叁维算例,验证了所提方法的有效性与稳健性。接着,提出了一种各向同性材料微结构稳健拓扑优化方法。考虑到基材料的概率不确定性,将微结构极端性能期望与方差的加权作为目标函数。通过引入非侵入式的多项式混沌展开(Polynomial Chaos Expansion,PCE)法,对材料不确定性进行了高效量化,解决了材料属性与目标函数之间的关系无法显式表达的问题。采用能量均匀化法,评估材料微结构的宏观等效属性,得到了四种具有极端性能的各向同性材料微结构,验证了所提方法的有效性与优越性。随后,提出了一种多源混合不确定性条件下多层级结构稳健拓扑优化方法。对于其中“有界但未知”的载荷区间不确定性,采用ODUS方法进行量化;对于服从概率分布的材料不确定性,采用非侵入式的PCE方法进行求解。分别研究了单载不确定性、多载不确定性、材料不确定性、混合不确定性下周期性约束对多层级结构稳健设计的影响。将所提方法应用于叁维Michell结构,得到了性能优良的拓扑构型,并采用增材制造技术,将不同情形下的设计结果进行打印,验证了所提方法的有效性与实用性。最后,总结了全文的研究成果与创新之处,并展望了未来的研究工作。(本文来源于《华中科技大学》期刊2019-08-01）
王璠[2]（2019）在《高增益交错并联双向DC-DC拓扑及控制研究》一文中研究指出在新能源广泛开发利用、各类能源互联互通的大背景下,直流微网、光伏系统、电动汽车、储能系统等得到巨大的需求和发展。作为电能转换装置的关键设备,双向DC-DC变换器在实际中具有巨大的研究价值。由于非隔离型双向DC-DC变换器拥有较隔离型变换器更好的经济性,因此受到了广泛的关注。传统的非隔离型双向DC-DC变换器具有较大的开关器件电流应力和电压应力,且受寄生参数的影响,传统双向DC-DC变换器的电压转换比受到了限制,尤其在重载情况下,无法达到较高的升压比。传统交错并联型双向DC-DC变换器虽能降低总电感电流纹波,但其电压转换比仍然有限,且当每相寄生参数不相等时,每相的电感电流会不均流。因此传统交错并联型双向DC-DC变换器一般需要采用一定的电感电流均流措施。为解决上述问题,本文提出了一种新型的叁相交错并联高增益双向DC-DC拓扑结构,该电路拓扑可以实现叁倍于传统叁相交错并联双向DC-DC变换器的电压转换比。所提拓扑在传统叁相交错并联拓扑的基础上,仅仅通过多加两个电容,具有良好的经济性。所提拓扑不仅具有较低的开关器件电压和电流应力,同时具有自均流和自均压特性,因此所提变换器可以运行在开环控制方式下,自均流特性使得闭环设计仅需对总电感电流和输出电压进行采样,大大简化了闭环系统的设计。本文详细分析了所提拓扑的开关策略、工作模态、稳态分析和闭环设计,并搭建了以DSP控制器为核心的实验样机平台,给出了硬件各个部分的设计思路和软件控制流程框图。通过PSIM软件仿真,初步验证了变换器稳态理论分析的正确性和闭环设计的有效性,最后通过样机实验,进一步验证了所提拓扑的优越性和实用性。(本文来源于《山东大学》期刊2019-04-29）
滕晓艳,毛炳坤,江旭东[3]（2019）在《光滑双向渐进结构优化法拓扑优化连续体结构频率和动刚度》一文中研究指出针对双向渐进结构优化(bi-directional evolutionary structural optimization, BESO)方法的单元过删除问题,提出了光滑双向渐进结构优化(smooth bi-directional evolutionary structural optimization, SBESO)方法,通过引入权重函数更新单元的质量与刚度矩阵,控制单元删除率以使低效单元逐渐从设计域中删除。以连续体结构固有频率最大化为目标,提出了一种基于SBESO的频率优化方法,对比分析了常函数、线性函数和正弦函数等不同权重函数对连续体结构优化的影响。将等效静载荷(equivalentstatic loads,ESL)方法与SBESO方法相融合,提出了动载荷作用下连续体结构的动刚度优化方法。数值算例表明,SBESO方法通过调节单元删除率和权重函数,控制低效单元在结构设计域中逐渐被删除,有效抑制了单元的过删除问题。采用线性和正弦权重函数,更有利于获得连续体结构的频率最优拓扑解。随单元删除率的减少,动刚度最优拓扑解的结构边界逐渐光滑,而且逼近于同一构形。由此,所提出的SBESO方法完善了BESO方法的优化准则,对于解决连续体结构动力学优化设计问题具有较为重要的理论意义。(本文来源于《农业工程学报》期刊2019年07期）
李明真,薛强,李洋[4]（2019）在《基于双向渐进结构优化法的油茶籽脱壳机辊筒的拓扑优化设计》一文中研究指出辊筒是油茶籽脱壳机中的关键部件,辊筒的设计水平对脱壳机脱壳的质量与产量起到关键作用。对于目前存在的辊筒质量偏重、转动惯量过大的设计问题,应用双向渐进结构优化法(BESO)设计辊筒的新结构。对油茶籽脱壳机的辊筒建立了结构拓扑优化的数学模型,使用Abaqus进行了仿真实验,编写Python优化程序对模型进行了结构优化。根据优化结果结合仿真实验设计出了新辊筒。在同样载荷约束下,通过对比优化前后两种辊筒的应力与位移,新辊筒的应力分布更加均匀,新辊筒在强度、刚度允许的前提下,其体积、质量比原辊筒减少了37. 2%,降低了辊筒的材料成本;转动惯量减小31. 8%,使其启动和制动时间更短,同时可以选择功率更小的电机,有效减少了整机耗电量。该方法为后续辊筒的设计提供了新的思路。(本文来源于《中国油脂》期刊2019年02期）
王龙军[5]（2018）在《轨道交通超级电容储能双向DC-DC变换器拓扑分析》一文中研究指出轨道交通机车采用电阻制动增加了车辆自重且造成能源浪费,因此再生制动能量的利用前景广阔,其能量转换的核心环节是双向DC-DC变换器。本文以非隔离型双向Buck-Boost变换器为例分析其工作原理,采用状态平均法建立小信号模型分析参数变化对系统稳定性的影响,并采用电压外环电流内环进行双闭环控制,最后利用仿真软件验证了相关理论的正确性。(本文来源于《电气化铁道》期刊2018年S1期）
孙宝文,张波[6]（2018）在《复合电源系统双向DC/DC变换器拓扑研究》一文中研究指出双向DC/DC变换器是复合电源系统中非常重要的组成部分之一,尤其在车载复合电源系统大功率变换工况下,双向DC/DC变换器开关频率高、损耗以及拓扑控制更为复杂。针对这一缺陷,结合复合电源系统能量管理策略,提出一种面向复合电源系统应用的四象限能量双向流动的DC/DC变换器拓扑结构,搭建了以四象限拓扑结构为导向的复合电源系统双向DC/DC变换器实验环境,实验结果表明,该拓扑结构损耗小,能够实现冗余控制,提高了系统的可行性及能量转换效率。(本文来源于《电子测量技术》期刊2018年15期）
王浩宇[7]（2018）在《基于LCLC谐振网络的双向直流变换器拓扑研究》一文中研究指出随着新能源技术的推广使用,光伏-储能系统得到广泛关注。双向直流变换器作为光伏-储能系统的关键环节,相关技术得到了长足的发展。双向直流变换器可分为隔离型和非隔离型,非隔离型结构具有体积小、成本低、控制简单等优点,因而被广泛应用于实际中。本文结合传统隔离型拓扑结构以及谐振变换器的软开关原理,提出了一种具有LCLC谐振网络的非隔离型双向变换器拓扑结构。所提结构基于双半桥电路,其中开关器件具有零电压开通(ZVS-on)和零电流关断(ZCS-off)的软开关特性,同时输出端半桥电容可以实现自然均压,所提结构具有体积小成本低等优点。本文分析了所提结构的运行机理和工作特性,对其升压和降压模式下谐振过程进行了分析。首先结合T型电路的工作原理,对所提出的LCLC-T型结构进行理论分析;其次,针对所提出的LCLC型变换器结构,本文提出了优化的参数设计方法,并利用PSIM软件对所设计的参数进行仿真验证;再次,根据电路的谐振参数,本文分析了电路全负载范围内工作在软开关状态的约束条件,确定了所提结构的软开关范围。为获得更好的控制性能,本文利用广义状态空间(GSSA)法对所提出的LC LC型谐振变换器进行了小信号建模,对LC LC型变换电路的闭环补偿环节进行了优化设计。同时根据补偿函数设计了基于模拟电路和数字系统的补偿环节,提高了系统的动态响应速度。最后本文利用新型SiC器件搭建了1kW的LCLC型实验样机。实验证明无论在降压模式或升压模式,所提出的结构在满载和半载条件下,开关管均可实现ZVS-on,续流二极管均可实现ZCS-off,实验结果与理论分析一致,在额定条件下样机在升压模式下效率可达95.65%,降压模式下可达96.04%(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
吴程军[8]（2018）在《基于DSP28335的双向LLC谐振式充电拓扑的研究与设计》一文中研究指出由于全球化石燃料短缺问题和环境污染问题的日趋严重,发展新能源变得愈来愈重要。而随着新能源电动车的快速推广使用,与之配套的高效充电方法和充电装置成为了世界各国争相研究的重点。为了让蓄电池能够进行安全、高效地充电,本文结合脉冲充电法和双向DC/DC充电拓扑进行研究。具体工作如下:首先,本文分析了铅酸蓄电池的工作原理和充电过程中产生的极化现象,对快速充电原理进行研究,指出了传统充电方法难以进行快速充电的原因,对现有的快速充电方法和去极化效果进行分析对比,从而确定本文采用的是正负脉冲充电法。通过对几种不同的双向DC/DC充电拓扑进行优缺点比较,最终选定充电主电路为双向全桥LLC谐振拓扑。其次通过对双向全桥LLC谐振拓扑的原理进行详细分析,根据其稳态模型,分析了谐振参数的变化对其直流增益特性的影响,从而设计出合适的谐振参数。通过采用PFM(脉冲频率调制)方法和电压电流双闭环控制方法对双向LLC谐振变换器进行控制。最后,在Saber仿真分析软件中建立仿真模型,进行开环和闭环仿真,对其软开关、动态响应特性和进行充放电的效果进行验证。并在完成上述基础上,进行实验平台的搭建,使用TMS320F28335控制芯片对双向全桥LLC谐振拓扑进行控制,对其主要波形进行测试,证实了设计的合理性。(本文来源于《安徽工业大学》期刊2018-05-20）
余岳,汪红霞[9]（2018）在《基于WPT的电动汽车双向充电器主电路拓扑结构研究》一文中研究指出研究一种应用于无线电能传输系统,能量双向流动的AC/DC充电器的新型拓扑结构;双向WPT充电器的拓扑结构和线圈耦合位置情况直接影响充电器的整体系统性能,新型拓扑结构的具体内容包括:能够满足WPT系统对电能双向流动的要求;使电网端输入谐波减小,充电器不对主电网造成谐波干扰。(本文来源于《电子测试》期刊2018年08期）
王选,刘宏亮,龙凯,杨迪雄,胡平[10]（2018）在《基于改进的双向渐进结构优化法的应力约束拓扑优化》一文中研究指出工程结构设计时经常需要限制最大名义应力,以避免发生断裂或疲劳破坏,一个有效的策略是采用拓扑优化方法.常规的双向渐进结构优化法(bi-evolutionary structural optimization,BESO)不能有效求解应力约束拓扑优化问题,为此本文提出一种改进的双向渐进结构优化方法,处理体积和应力约束下的最小柔顺性问题.引入基于K-S函数的全局应力度量,以减小大量局部应力约束引起的计算代价.采用拉格朗日乘子法将应力约束函数引入到目标函数,然后由二分法确定合适的拉格朗日乘子的值使得应力约束得到满足.而且,详细推导了基于BESO方法的应力约束拓扑优化模型及其灵敏度列式,最后通过叁个典型拓扑优化算例验证改进方法的有效性.为展示考虑应力约束的优点,将应力约束设计与传统的基于刚度的设计进行了比较.结果表明,改进的BESO方法优化迭代过程稳健,获得了边界灰度单元很少的清晰的拓扑构型,并实现了有效降低应力集中效应的设计.(本文来源于《力学学报》期刊2018年02期）
双向拓扑论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
在新能源广泛开发利用、各类能源互联互通的大背景下,直流微网、光伏系统、电动汽车、储能系统等得到巨大的需求和发展。作为电能转换装置的关键设备,双向DC-DC变换器在实际中具有巨大的研究价值。由于非隔离型双向DC-DC变换器拥有较隔离型变换器更好的经济性,因此受到了广泛的关注。传统的非隔离型双向DC-DC变换器具有较大的开关器件电流应力和电压应力,且受寄生参数的影响,传统双向DC-DC变换器的电压转换比受到了限制,尤其在重载情况下,无法达到较高的升压比。传统交错并联型双向DC-DC变换器虽能降低总电感电流纹波,但其电压转换比仍然有限,且当每相寄生参数不相等时,每相的电感电流会不均流。因此传统交错并联型双向DC-DC变换器一般需要采用一定的电感电流均流措施。为解决上述问题,本文提出了一种新型的叁相交错并联高增益双向DC-DC拓扑结构,该电路拓扑可以实现叁倍于传统叁相交错并联双向DC-DC变换器的电压转换比。所提拓扑在传统叁相交错并联拓扑的基础上,仅仅通过多加两个电容,具有良好的经济性。所提拓扑不仅具有较低的开关器件电压和电流应力,同时具有自均流和自均压特性,因此所提变换器可以运行在开环控制方式下,自均流特性使得闭环设计仅需对总电感电流和输出电压进行采样,大大简化了闭环系统的设计。本文详细分析了所提拓扑的开关策略、工作模态、稳态分析和闭环设计,并搭建了以DSP控制器为核心的实验样机平台,给出了硬件各个部分的设计思路和软件控制流程框图。通过PSIM软件仿真,初步验证了变换器稳态理论分析的正确性和闭环设计的有效性,最后通过样机实验,进一步验证了所提拓扑的优越性和实用性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
双向拓扑论文参考文献
[1].郑永锋.双向渐进稳健拓扑优化方法研究[D].华中科技大学.2019
[2].王璠.高增益交错并联双向DC-DC拓扑及控制研究[D].山东大学.2019
[3].滕晓艳,毛炳坤,江旭东.光滑双向渐进结构优化法拓扑优化连续体结构频率和动刚度[J].农业工程学报.2019
[4].李明真,薛强,李洋.基于双向渐进结构优化法的油茶籽脱壳机辊筒的拓扑优化设计[J].中国油脂.2019
[5].王龙军.轨道交通超级电容储能双向DC-DC变换器拓扑分析[J].电气化铁道.2018
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[7].王浩宇.基于LCLC谐振网络的双向直流变换器拓扑研究[D].哈尔滨工业大学.2018
[8].吴程军.基于DSP28335的双向LLC谐振式充电拓扑的研究与设计[D].安徽工业大学.2018
[9].余岳,汪红霞.基于WPT的电动汽车双向充电器主电路拓扑结构研究[J].电子测试.2018
[10].王选,刘宏亮,龙凯,杨迪雄,胡平.基于改进的双向渐进结构优化法的应力约束拓扑优化[J].力学学报.2018