基于层次模型的多工况下大型复杂结构的截面优化

根据大型复杂结构的特点,将约束函数分为局部约束和全局约束 ,提出了一种用于约束函数处理的简化方法。该方法是利用约束违反程度系数将约束函数归一化,并形成统一约束函数,然后用相对差商法求解经过简化后的数学模型。通过对结构优化算例的计算,说明该方法可大幅度提高计算效率。     

一种简明易用的结构优化的包络函数

利用包络函数可以使数目庞大的多个约束转化为一个约束或少数几个约束,目前流行的是K-S熵包络函数。介 绍K-R.M.S.均方根包络函数,与熵包络函数相比,这种包络函教具有表达简捷、意义明确、方便易用的优点。     

大范围刚体运动对柔性梁模态形函数的影响分析

采用变量代换和变量分离的方法导出了回转柔性梁计及大范围运动的所谓非约束模态和相应的频率方程与常规的约束模态进行了对比分析。分析利用非约束模态和约束模态建立了相应的离散化动力学方程。     

基于KS函数求解多约束优化问题研究

针对机械优化设计中常见的多约束优化问题，提出了一种求解新方法：利用KS函数的凝聚特性，将优化问题中的全部或部分约束凝聚为一个近似的、逼近精度仅由一个参数控制的约束，然后，再对约束压缩后的优化问题选用适当的约束优化方法求解。三维空间中一例可行域的图形给出了约束凝聚的几何解释。实例证明，由于压缩了求解规模，此法收敛稳定且速度快。     

基于约束函数的空间机构邻接矩阵描述与分析

针对目前空间机构结构描述和分析方法存在的不足,提出了基于约束函数和邻接矩阵的新方法。根据空间机构运动副的约束特征,定义了向量形式的空间机构运动副特征参数——约束函数及以约束函数为元素的空间机构特征参数矩阵——运动链邻接矩阵;分析了约束函数的性质;运用运动副约束函数和运动链邻接矩阵对空间机构的拓扑结构进行了描述和分析。结果表明,运动副约束函数适用于包括变拓扑结构的各类运动副,能综合描述运动副类型、级别、自由度、方位、性质等信息及其变化的情况;运动链邻接矩阵适用于各类机构的非瞬时描述与分析,能广泛描述运动链的构件数、运动副数目、类型、级别、方位、性质、机构类别、自由度、空间布局等诸多信息;示例证明了约束函数和邻接矩阵描述分析空间机构的直观性、有效性和简便性。基于约束函数和邻接矩阵的解决方案为空间机构的描述和分析提供了一种新的途径和方法。     

基于惩罚和修复策略的约束优化遗传算法

约束优化问题中最难以解决的就是约束处理问题,将惩罚函数法与修复策略相结合应用于非线性约束优化遗传算法之中,使得约束优化问题在惩罚函数和修复算子的协同作用下收敛于全局最优,有效避免了迭代过程中大量非可行解的产生,解决了在遗传算法约束优化问题中单独使用惩罚和修复方法时一些难以解决的问题。基于随机方向法构造的修复算子作用效果显著,采用多个测试函数对算法进行检验,均能较好地收敛于可行域中的最优解,验证了算法的可靠性。     

基于综合约束函数双下降法的圆锥滚子轴承优化设计方法的研究

针对圆锥滚子轴承优化设计数学模型的特点，选择了相对成熟、高效和合理的算法——综合约束函数双下降法（SCDD）；介绍了综合约束函数双下降法在圆锥滚子轴承优化设计数学模型中的应用。     

基于约束函数的变胞机构变胞方程

变胞机构拥有多个变换的稳态和变胞态,其拓扑构态描述与分析是变胞机构结构学的难点。采用数学分析方法,探索全面、简便而准确地描述和分析变胞机构构态拓扑结构的问题。根据运动副约束的特征,定义反映运动副类型、级别、自由度、方位、性质及其随时间变化情况等诸多特征信息的参数——运动副约束函数,采用矩阵法构建以约束函数为元素的机构变胞源运动链邻接矩阵。针对合并构件、分离构件、改变构件性质、新增运动副、消除运动副及改变运动副性质等六类机构变胞方式,分别定义相应的机构变胞函数和变胞矩阵,建立相邻稳态之间变胞态的机构变胞方程。应用实例表明,所定义的运动副约束函数、运动链邻接矩阵、变胞矩阵和变胞函数等概念能简便、广泛地描述变胞机构的构态特征,基于约束函数的机构变胞方程能准确地描述和分析机构相邻稳态之间变胞态的变换过程,为变胞机构的结构分析提供一种新的途径和方法,并为进一步的变胞机构运动学和动力学分析以及机构综合研究提供理论基础。     

KS函数在机械优化设计中的应用

利用KS函数的凝聚特性,将常见的多约束机械优化设计问题中的全部或部分约束凝聚为一个近似的、拟合精度仅由一个参数控制的约束,然后再对此缩减后的优化问题,选用适当的约束优化方法求解。应用KSr磨光函数和内点极径扫描法给出的此方法低维可行域几何解释,表明了约束条件集的凝聚结果。实例证明,由于缩减了求解规模,此方法收敛稳定且速度快。     

直齿圆柱齿轮传动的模糊可靠性优化设计

在工程系统可靠性优化设计时考虑了模糊可靠度约束；并对直齿圆柱齿轮建立了目标函数，确立了其模糊可靠度约束条件，最后给出一个实例验证了此法。     

平面四杆机构函数综合的混沌优化设计

传统优化算法对于解决平面四杆机构函数综合等复杂非线性约束优化问题存在局部收敛等不足。分析了混沌的特性及在优化方面的应用，建立了混沌与传统Powell法结合的混合算法。计算实例表明，该方法全局收敛性好，搜索效率高，是解决工程设计中具有复杂非线性约束优化特性问题的理想方法。     

基于罚函数法的螺栓拉伸强度优化设计

采用约束优化方法--内点惩罚函数法,基于Matlab平台,对螺纹螺距进行了优化设计.     

看板透视化管理在智能工厂中的应用研究

为提高生产看板透视化管理的智能性,提出基于模糊PID的看板透视化智能控制技术。采用全局参数融合方法,对智能工厂中看板透视化管理的多模控制函数进行过程分析,并构建约束特征方程,计算约束特征方程下多模控制函数的约束参量,结合约束参量获取管控隐含层的输出值,实现看板透视化管理过程控制优化。仿真实验结果表明,采用该方法进行看板透视化管理和智能控制的稳定性较好,提高了看板透视化管理的智能化水平。     

平面四杆机构函数综合的混沌优化设计

传统优化算法对于解决平面四杆机构函数综合等复杂非线性约束优化问题存在局部收敛等不足。分析了混沌的特性及在优化方面的应用，建立了混沌与传统Powell法结合的混合算法。计算实例表明，该方法全局收敛性好，搜索效率高，是解决工程设计中具有复杂非线性约束优化特性问题的理想方法。     

CAPP系统中基于零件特征的约束匹配算法设计

通过分析零件特征信息、制造环境及技术的约束条件,运用动态规划、模糊推理原理和相似性技术,提出了工序生成规则,建立了工艺主干路线的约束匹配求解模型和约束函数,有效地缩小了排序规模,并给出具体的求解算法。     

一种多目标多约束优化设计的高效包络函数法

实际工程结构优化问题往往具有多个约束甚至多个目标,约束数目与目标数目的缩减对提高优化计算效率具有重要意义。利用包络函数可以使多约束、多目标优化问题转化为单目标、单约束优化问题,甚至可以使具有多个约束和多个目标的优化问题转化为具有单目标的无约束优化问题。提出k次方根包络函数,这种包络函数具有表达简捷、意义明确、方便易用的优点。大量结构优化应用实例证实,这种包络函数的有效性和优越性。     

遗传算法与惩罚函数法相结合在约束优化问题中的应用

提出了将遗传算法与惩罚函数法相结合应用于约束优化问题的具体方法,改善了遗传算法应用的局限性。     

制冰系统的优化与实验研究

本文将系统多变量函数等式约束优化方法应用于小型制冰机制冷的优化中，并对结果进行了实验验证和研究，得到了较为满意的结果，为同类产品的设计开发提供了一种可行的方法。     

遗传算法在齿轮减速机优化设计中的应用

从理论上探讨了基因遗传算法 (GA)与传统约束优化设计方法相结合的可能性 ,并从中发现“基因遗传算法+惩罚函数法”非常适合求解复杂的非线性约束优化问题 ,且成功地采用了“基因遗传算法 +惩罚函数法”对一个通用的二级斜齿圆柱齿轮减速机的概率可靠性优化设计的数学模型进行求解 ,与传统的优化方法相比 ,得到了一个较为理想的全域最优解 ;同时该方法也改善了基因遗传算法的局限性     

基于径向基函数的离散数据重建方法

针对离散数据的曲面拟合问题,提出一种基于八叉树分割的径向基函数曲面拟合方法。通过对给定的曲面点集构造相应的离面约束点集及对应非零函数值,对包含所有曲面约束点和离面约束点的点云数据进行八叉树空间分割,然后在八叉树分割的每个叶结点建立相应的方程组并求解,从而构造出插值或逼近属于该叶结点的数据点的三次样条径向基函数,最后提取该基函数的零等值面,并绘制得到最终的重建曲面。方法较好的解决了离散数据插值和拟合的计算速度和稳定性问题。