平板网架结构模糊优化设计在海洋工程中的应用

考虑约束条件边界的模糊性,建立了平板网架结构模糊优化设计模型。对模糊优化模型中的设计变量、目标函数和约束条件进行了模糊处理。针对网架结构的特点,用模糊优选法确定约束条件边界容差系数,由界限搜索法求解模糊约束集和模糊目标集之交集的最优水平截集λ*,进而求得模糊优化问题的最优解。算例结果显示了考虑模糊因素进行优化设计的经济性和可行性。     

炼油厂全流程优化建模方法研究

为了克服使用线性规划和单处理单元非线性规划进行生产优化的内在缺点，在建立原油单元、催化裂化、催化重整和汽油调合等4个重要处理单元详细模型的基础上，将单处理单元非线性过程模型集成到一个全流程优化非线性模型中。优化的目标函数是使炼油厂全厂利润最大。决策变量是那些显著影响全厂效益的变量，约束条件是单个处理单元约束条件的集合。对某炼油厂进行实例研究，结果表明该全流程模型能有效处理全厂优化问题，所得利润在线性规划的基础上提高4．5％。     

高压往复泵锥形阀结构优化设计

以提高高压往复泵锥形阀的使用寿命为目的，研究了有限元法与最优化方法相结合的泵阀结构设计方法。文中给出了阀体和阀座的单元划分、载荷处理以及边界条件的确定方法。以阀体锥面上的最大综合应力为目标函数，以强度约束和尺寸约束为约束条件，建立了泵阀结构优化设计的数学模型，给出了求解方法。计算实例表明，通过优化设计可以有效降低阀体和阀痤锥面上的最大应力。     

基于混合蛙跳算法的成品油管网优化设计

成品油输送管网的参数优化模型,属于非线性离散变量优化组合问题,且目标函数具有多峰性,往往存在局部极小点,容易陷入局部寻优.为了克服传统算法及以往非线性规划的不足.文章尝试用一种新兴的启发式算法--混合蛙跳算法(SFLA)来解决此类参数优化难题.建立以管道建设费用为目标函数和以管道各节点流量方程、环路能量平衡方程等为约束条件的数学模型,采用SFLA算法进行求解.算例结果表明,SFLA算法可以较好地解决成品油输送管网的参数优化问题.同理,可应用于解离散域组合参数优化问题.     

多股流板翅式换热器的优化设计

研究了多股流板翅式换热器最优设计的问题,建立了以传热面积为目标函数的优化模型,该模型考虑了局部热负荷平衡的问题,同时针对多股流板翅式换热器的优化设计,对有关相平衡模型,传热模型等进行了分析。实例优化计算结果表明,优化设计可使多股流板翅式换热器在满足给定的约束条件下,节约大量的传热面积。优化模型具有概念明确、方法简单的特点。     

基于MATLAB优化工具箱算法的抽油机优化设计

将MATLAB优化工具箱函数应用于石油工程的优化设计中,通过对已有抽油机常规优化设计实例的计算,着重阐述了如何应用非线性有约束多元函数极小值fmincon函数来建立优化设计的目标函数、约束条件和实现方法.     

机抽气水井系统装备参数合理匹配的数学模型

机抽气水井系统，由于抽汲介质物理化学特性和井下条件变化对抽油机等系统设备的影响很大，因此很难按常规方法进行选择。通过对抽油机运动轨迹的分析，建立了优选数学模型。该模型的设计变量为抽油机的冲程、冲次、泵径、二级或三级抽油杆往的各段长度、第一级杆柱的直径和平衡块的位置等参数。该模型具有8个设计变量和18个约束条件，可根据不同的优化问题，选择不同的单目标函数进行不同的组合。     

基于混合遗传算法的油田注水系统运行方案优化模型

分析了油田注水系统效率低、能耗较高的主要原因。以注水能耗最小为目标函数,以系统水力平衡、注水量和注水压力为约束条件,建立了油田注水系统运行方案优化数学模型。该模型是带有离散变量和连续变量的混合优化设计模型。根据模型的结构特点,提出了混合遗传算法的求解策略,给出了染色体选择、交叉和变异方式,编制了相应的计算机软件。运用该方法对某油田高压注水系统运行方案进行了优化计算,取得了良好的经济效益。     

基于应力测试数据的K形井架模型修正仿真研究

为建立与在役K形井架相似的仿真模型,提高仿真模型的应力、损伤数据精度,提出以井架实测应力与仿真模型对应单元应力的均方差构建目标函数,以损伤缺陷类型、位置、程度等为优化变量,杆件材料的许用应力为约束条件,先后运用ANSYS零阶和一阶优化算法的模型修正方法对含损伤缺陷的参考仿真井架进行了模型修正。结果表明:修正后模型与参考井架的测点处杆件应力相对误差在0.6%左右,该方法用于钻井井架结构承载能力检测和评定是可行和有效的。为钻机系统安全运行提供了参考依据。     

抽油机减速器中心距和传动比的优化计算

双圆弧齿轮减速器中心距和传动比分配的确定,直接影响减速器承载能力、重量和体积。文章提出了以各齿轮重量之和为目标函数,以传动比和中心距为设计变量的数学模型,以及合理的约束条件和求解方法,举例对比计算表明,优化后减速器的重量明显小于原设计重量。     

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天然气集输管网的参数优化设计模型，属于非线性离散化最优组合问题，且目标函数具有多峰性，往往存在局部极小点，遗传算法对处理此类工程设计问题具有较大的优越性。为此，以管道建设费用为目标函数，以管道的稳态分析、各节点的流量、压力及管道的压力限制等为约束条件，建立了天然气集输管网的参数优化设计模型。采用遗传方法求解，并给出了计算机软件算法框图。利用该算法可以提高全局收敛性，从而加快系统的求解速度，并由此得到问题的最优解，是一种可取的优化算法。     

天然气管网抗震工程投资分配混沌粒子群算法

天然气管网是具有网络特性的复杂生命线系统，其抗震工程投资最优分配问题，因呈现高度的非线性及约束条件多的特点，难以用传统的优化方法求解。利用粒子群优化算法收敛速度快的优点，结合混沌运动的遍历性、伪随机性等特点，提出了一种基于混沌思想的粒子群优化算法，该算法保持了群体多样性，增强了多维空间的全局寻优能力，应用于天然气管网系统的抗震工程投资决策，有效地避免了一般演化算法的早熟收敛现象。以一个多源多汇天然气管网为例，进行了抗震工程投资的优化计算，计算结果表明，所建立的模型和算法具有一定的实用性。     

水平缝压裂参数优化计算

油田进入高含水开发后期,油水分布复杂,压裂井选井选层难度加大。为进一步提高压裂效果,必须提高压裂方案设计的针对性。建立了水平缝压裂后油藏和裂缝的渗流数学模型及裂缝参数的优化模型,用数值模拟方法,对压裂层的生产动态进行了计算,并分别以压裂后的最大初期增油量和最大累积增油量为优化目标,对裂缝参数(缝长比)进行了优化。计算结果表明,对于不同的地层,选择不同的优化目标,得到的裂缝参数优化结果是不一样的,即使是对同样的地层,所选择的优化目标不同,得到的最佳裂缝参数也不一样。     

基于改进的遗传算法的天然气管网系统运行优化

在天然气管网系统安全稳定运行的基础上,为了实现节能减排,充分合理地利用管道的输配能力,将目标函数定义为天然气的最大流量,同时考虑管道内天然气稳定流动、各节点流量平衡、节点及管段压力等约束条件,建立了天然气管网系统优化数学模型。采用整数编码来进行管径编码,用模拟退火罚函数转化约束条件,并合理地将遗传算法的全局寻优能力和模拟退火的局部搜索能力互补融合起来,实现算法的改进和优化。将改进的遗传算法应用到某大型天然气管网优化设计的实例中,计算结果表明,改进的遗传算法在解的质量上和收敛的速度上都优于基本遗传算法,验证了所建立的优化模型是高效可行的。     

遗传算法用于蒸汽吞吐井注采参数的优化设计

建立了一套蒸汽吞吐注采参数快速整体优化设计的方法．并编制了相应的软件。该方法以周期采油量计算为基础，以周期平均日收益最大化为优化目标，以遗传算法为手段，对注汽压力、注汽干度、注汽速率、周期注汽量、焖井时间及井底流压进行整体优化设计。鉴于遗传算法快速搜索、整体寻优的特点．该方法可以快速全局优化蒸汽吞吐的注采参数。用该方法对辽河油田冷41稠油区进行注采参数优化设计，并与现场实际资料对比，效果明显。     

VC与MATLAB的混合编程在语音端点检测中的应用

VC是一个面向对象的可视化编程工具。MATLAB是功能强大的数据分析软件。二者结合,可以开发出具有友好界面、满足工程领域应用。本文在VC++可视化集成开发环境下, 建立语音识别界面,通过MATLAB强大的数值计算功能来实现语音的端点检测。     

地震资料在三维地质建模中的应用

以地震解释层面为趋势约束,结合断层平面组合关系建立构造模型,用三维地震体对层位及断层进行空间校正以保证构造模型的准确性。以反演体为软约束条件,提取波阻抗反演体的平面属性图,以此建立砂体的概念平面分布图及沉积相模型,为建立属性模型及油藏数值模拟提供准确可靠的地质基础及约束条件。     

含盐膏层井复合套管柱优化设计技术

讨论了复合套管柱优化设计模型的目标函数及其约束条件，以及借助数据库查询方法进行求解该模型的主要过程和组成软件的主要模块，分析了盐膏层套管外挤压力的主要特征，介绍了套管柱优化设计通用软件在含盐膏层井复合套管柱设计中的应用情况。