基于混合离散变量法的箱形伸缩式吊臂优化设计

结合混合离散变量优化设计理论,归纳出用于轮式起重机箱形伸缩吊臂优化的数学模型,并应用该模型与相关程序对Q2-16型汽车起重机的3节吊臂进行优化计算。研究表明,该算法计算快捷、可靠,且优化结果不必圆整即为可行的设计方案,避免了按连续变量优化后圆整导致的非真正最优解或不可行解的情况。     

一种新粒子群优化算法及其实际工程应用

针对传统粒子群算法无法求解混合离散变量的优化问题,以桥式起重机组合型截面梁为研究对象,提出了一种连续变量离散变量混合的约束粒子群算法,不同于传统离散粒子群算法的圆整数值变量,该算法将设计变量分为连续变量、常规离散变量和特殊离散变量,并分别采取传统、圆整和随机步进速度改良措施,使粒子群在可行域内外运动,逐步靠近最优点,解决了桥式起重机组合型截面梁主梁优化问题,并为某些特定种类的连续变量离散变量混合优化问题提供了一种可行的改进粒子群算法。     

齿轮减速器的多目标可靠性优化设计

提出一种以可靠度为目标函数和约束条件的多目标齿轮减速器优化设计方法。将可靠性引入齿轮减速器的确定性优化,考虑可靠度为设计目标和设计约束,并将小齿轮齿数作为离散确定性设计变量,进而构造出具有离散变量的多目标可靠性优化设计模型。提出在分支界定算法中嵌套遗传算法构造该优化问题的求解算法。该算法利用分支界定算法的遍历性和遗传算法的全局性,以获得优化问题的全局性解。最后,分别给出齿轮减速器的连续变量确定性解和可靠性解、混合变量确定性解和可靠性解,用以验证方法的有效性。     

计算机辅助连轧机组差速器优化设计

在连续轧钢生产中,差动调速技术与其它调速方法相比有许多显著优点,应用日趋广泛。本文以差速器体积最小为优化准则,对用于连轧机组的2K-H外齿式差速器进行了计算机辅助优化设计,差速器体积比原设计减小45％。本文提出的在参数圆整基础上进行二次优化算法,对于用连续变量优化方法来解决连续变量和离散变量混合问题提供了一条有效途径。本文的建模方法和优化计算及数据处理方法亦适用于其它齿轮减速器和周转轮系的优化设计。     

基于离散差分进化算法的齿轮优化设计

根据机械设计中大多数优化变量属于混合变量的实际情况,提出采用基于离散变量方法解决机械优化设计问题。开发了一种不同变量自由设置间距的离散差分进化算法,连续变量采用合适的微小间距,离散变量采用工程规定间距。结合机械约束处理的自适应罚函数方法,以典型机械产品———齿轮和齿轮轴重量最轻优化实例为例,进行数值实验。结果表明该算法可以非常方便地处理约束优化问题,与粒子群算法实验对比,具有较高精度和可靠性。离散变量优化结果无需作圆整后处理,避免了圆整处理带来的系列问题。     

机械优化设计的混合变量序贯优化法

机械优化设计的混合变量序贯优化法杨润泽（军械工程学院）１前言机械设计中大量采用标准件和标准设计参数，反映到其优化设计数学模型中，则设计变量多为由离散量、整型量和连续量组成的混合变量。对于这类混合变量优化问题，常采用先按连续量优化，再圆整优化结果的办法...     

利用网格法对圆柱型螺旋压缩弹簧的优化设计

为了克服现行的一般利用连续变量的优化方法处理含有离散变量问题时可能得不到最优解的弊端,本文提出了网格法并利用网格法对圆柱型螺旋弹簧进行了混合离散优化设计。在建立数学模型过程中考虑了约束的模糊性,运用模糊数学理论对模型进行了模糊处理从而得到能够满足工程需要的优化方案。结果表明,该方法算法简单,编制程序容易,优化效果明显,适合于低维的含有离散变量的工程问题的优化。     

基于Pareto遗传算法的高速插秧机变速器优化设计

以某高速插秧机变速器的优化设计为例,将Pareto最优解概念和遗传算法相结合,在遗传算法的基础上引入群体排序技术、小生境技术和Pareto解集过滤器等技术,并针对设计变量都是离散变量的特点,采用先将生成的随机数变换到约束范围后再圆整到最近离散值的方法,构造了适用于求解多目标优化问题的Pa-reto遗传算法,运用该算法获得了变速器在体积最小、中心距最小和总重合度最大目标下的Pareto最优解集。结果表明,采用Pareto遗传算法优化设计的变速器达到了综合优化设计的效果。     

基于MATLAB的同步带传动优化设计

阐述同步带传动优化设计的技术和方法,以设计轴间距与预定轴间距之间偏差最小为目标,建立数学模型;用牛顿迭代法求解反渐开线函数;用混合离散变量直接搜索法求出最优解;用MATLAB实现计算机辅助同步带传动优化设计。     

车床主轴部件的双目标动态优化设计

自工程设计中引入最优化技术以来,机床主轴部件的优化设计一直是机床行业中所进行的研究工作之一。但在工作中经常遇到两个方面的困难。其一是用连续变量优化方法进行寻优,其优化结果的参数值不符合标准量值。用圆整的方法有时会得不到最优解或者得到的是非可行解。其二是到目前为止机床主轴部件还只是对静态特性进行优化,     

轮式工程机械轮边减速器优化模型与方法

论述了重构轮式工程机械轮边减速器优化设计数学模型的必要性,给出了精确化的目标函数,全面化和准确化的设计变量、基于并行设计的约束条件;介绍了对优化解适用性评价的方法和手段。巧妙地解决了优化解中离散变量的圆整问题,提供了基于MATLAB的求解反渐开线函数的M文件。     

离散变量优化设计方法及其在轻轨车车体设计中的应用

针对轻轨车车体的特点,在连续变量优化分析的基础上,提出了改进的离散变量优化算法。算法将约束条件中的应力函数按照泰勒级数在连续变量优化解附近展开,近似用设计变量的一次函数替代,然后在一定的误差范围内,剔除不符合要求的多数解,在少量剩余解中用有限元验算求得最优解。按此方法设计的车体已用于实际运行的轻轨车辆。     

二级直齿轮行星减速器优化设计研究

通过对二级直齿轮行星减速器设计参数的分析,建立了以体积最小为目标要求的优化设计模型,运用混合离散变量优化设计方法获得了最优解,具有重要的实用价值。     

离散变量优化设计方法及其在轻轨车车体设计中的应用

针对轻轨车车体的特点,在连续变量优化分析的基础上,提出了改进的离散变量优化算法.算法将约束条件中的应力函数按照泰勒级数在连续变量优化解附近展开,近似用设计变量的一次函数替代,然后在一定的误差范围内,剔除不符合要求的多数解,在少量剩余解中用有限元验算求得最优解.按此方法设计的车体已用于实际运行的轻轨车辆.     

基于特征变量的复杂机械系统优化方法的最优性条件

复杂系统优化设计方法研究是优化设计的一个重要方面，目前，复杂机械系统的优化设计方法主要有直接法和分解协调法，均没有解决复杂系统的优化问题。提出了基于特征变量的优化设计新方法，这种方法在实践中得到了应用，证明是有效的，但该优化方法缺乏理论指导。对基于特征变量的优化方法进行了理论分析，提出了基于特征变量的分级优化结果是原问题最优解的条件，并从必要务件和充分务件两方面论证了该方法优化的结果就是原优化问题的最优解。     

混凝土喷浆车转台结构轻量化优化分析

在整体结构尺寸不变的前提下,以关键板厚度为设计变量,所允许结构的最大应力和最大变形为约束条件,以转台结构总重量(体积)最小为目标函数,对转台各板厚度进行优化,通过ANSYS软件的优化迭代计算,得到设计变量(板厚)的非整最优解,再把最优解圆整后进行校核计算,从而得到设计变量(板厚)的圆整最优解,通过减小各板厚度进而达到转台结构轻量化目的。     

一种新的多目标工程问题的优化方法

基于多目标优化设计中理想点法及约束法的基本思想，吸取线性加权法中权系数的处理方法，通过构造新的评价函数来求设计者满足的非劣解；并与混合离散变量的组合型法结合起来，从而形成多目标混合离散变量的优化方法。该方法对工程问题优化设计具有普遍的适用性。     

粒子群算法在工程优化设计中的应用

将粒子群算法与惩罚函数法相结合,建构一种离散粒子群算法,解决工程上非线性约束离散变量优化设计问题。为实现离散变量与连续变量的转化,构造了相应的扩张函数,提出惩罚因子的确定策略。通过容器设计算例验证,粒子群算法方法优于文献所列方法。应用粒子群算法、惩罚函数法及所提出的策略对波纹管工程实例进行优化设计,其单位重量下整体波纹管的补偿量比在用产品提高了79.96%,与理论解接近,进一步证明了离散粒子群算法及策略在处理工程非线性约束离散优化设计问题时的有效性,其为工程上类似优化设计提供借鉴。     

混合离散变量的遗传算法及其应用

目前 ,连续变量优化设计的遗传算法已经很成熟 ,但对离散变量的遗传算法研究甚少 ,而且所提出算法也较繁琐。本文提出一种使用方便的混合离散变量优化设计的遗传算法 ,通过求解齿轮减速器优化问题表明该算法的可行性和实用性     

具有单齿圈行星轮的3 K型传动优化设计

本文计论了具有单齿圈行星轮的3K 型传动优化设计问题。选取中心轮 a、u 个行星轮 g 和齿圈 b 的体积之和,建立其目标函数 F(x)。根据该3K 传动的传动比条件、装配条件和强度条件等,写出其不等式约束条件。先进行配齿和啮合参数计算,再将所得的连续变量最优解:模数 m~* 进行标准化处理和齿宽 b~*进行圆整处理。应用复合形法,通过电算实例,获得了较满意的结果。