遗传算法在机械工程全局优化设计中的应用

本文介绍了一种新的全局优化方法———遗传算法。给出了标准遗传算法的基本原理及数学模型，分析了标准遗传算法的收敛性；总结了遗传算法的特点，最后给出了遗传算法在机械工程优化中应用的两个实际算例，算例表明了该方法的有效性。     

遗传算法在机械工程优化设计中的应用研究

根据遗传算法的基本理论,并结合机械工程优化设计的特点,对传统遗传算法的遗传操作作出改进,提出了一种将柯西机和遗传算法相结合的改进遗传算法,并应用于机械工程优化设计问题的全局最优解求解。计算实例说明,改进的遗传算法不仅增强了传统遗传算法的全局收敛性,能够有效地求得优化问题的全局极小点,而且还提高算法进行后期的收敛速度。     

遗传算法在机械优化设计中的应用

主要介绍了遗传基因算法的基本原理、特点及关键参数，分析了遗传优化的方法和步骤，并将其应用到QY200-14／37型液压支架四连杆机构优化设计中，取得了很好的结果。     

遗传算法在流体机械优化设计中的应用

作为一种全新的随机优化方法 ,遗传算法已广泛地应用于透平机械设计的多个方面 ,例如遗传算法直接用于气动元件的形状优化设计 ,遗传算法与一定的计算流体动力学方法结合参与流场的分析和计算等等。本文是对遗传算法在流体机械优化设计方面应用的一个综述。     

遗传算法在机械优化设计中的应用现状及展望

阐述了遗传算法的基本原理，基本概念和特点，简介了遗传算法在机械优化设计中的应用现状，实现步骤以及求解约束优化问题时应采取的措施，并对遗传算法的研究和应用进行了展望。     

改进型遗传算法在机械优化设计中的应用研究

针对标准遗传算法局部搜索能力弱的特点,将其与随机方向法结合,提高其局部搜索能力。结合工程问题进行优化计算,结果表明,此算法优于标准遗传算法。     

改进遗传算法在机械优化设计中的应用研究

采用了遗传算法对机械优化设计中的多目标、多自变量、多约束的优化问题进行了探讨,以解决传统的优化方法容易陷入忆部最优的缺陷,运用惩罚函数、实值编码策略和联赛选择机制对标准遗传算法进行了改进。使得改进后的遗传算法在机械优化设计中有了一定的实用价值。     

自适应遗传算法在机械优化设计方面的应用

阐述了自适应遗传算法原理,以及它在某发动机气门弹簧的可靠性优化设计中的应用,通过测试,结果表明此算法的收敛性能优于标准遗传算法。     

遗传算法在机构优化设计中的应用

机构优化设计问题是机械优化设计的一个重要方面。本文尝试用遗传算法解决该类问题,获得了令人满意的结果,并且可以克服常用算法求解析造成的忆中部最优,为机构优化问题开创一条新的路径。     

基因遗传算法+惩罚函数法”在机械优化设计中的应用

提出了“基因遗传算法＋惩罚函数法”的通用算法,并从中发现,它非常适合求解复杂的非线性约束优化问题。该方法与传统的优化方法相比,可取得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。     

自适应退火遗传算法的起重机箱形梁优化

为克服标准遗传算法的固有缺陷——停滞和早熟现象,将具有较强局部收索能力的模拟退火算法融入其中,对适应函数进行退火拉伸,对接受算子进行退火处理,同时加入自适应机制来改进标准遗传算法的杂交率和变异率,尤其对变异率的调整,使其既能根据个体适应值的大小进行自适应修正,也能随进化状态的改变而改变,从而增强了算法摆脱局部最优解的能力.以最终形成了自适应退火遗传算法进行起重机主梁优化.经实例验证:与原标准遗传算法相比,在保证收敛结果不变的情况下,收敛速度和全局收敛性都得到了较大提高.     

运用遗传算法的产品造型设计方案优化方法

从产品语义出发,提出一种基于遗传算法的产品造型设计方案优化方法,构造基于语义的产品造型进化设计模型。通过构造产品造型基因编码和基因串及适应度函数,对产品造型设计方案进行优化并形成新的方案,应用板式家具的造型设计验证了方法的适宜性。     

基于遗传算法的工步优化排序方法

针对数控加工中心上零件加工工步的排序问题,以辅助加工时间最短为优化目标,使用遗传算法对零件在一次装夹情况下的加工工步进行优化排序。提出了使用特征关系图和特征高度描述待加工特征之间加工的优先顺序、采用工步优先关系矩阵校验工步序列合理性的方法。论述了初始群体的生成、遗传算子以及工步优化排序的过程和算法。实际应用表明,该方法可有效提高工艺规划系统中工步的优化排序能力。     

遗传算法和神经网络组合求解离散变量结构优化问题

利用遗传算法优良的全局搜索性能和对目标函数的仅要求有定义的特点进行离散变量结构优化设计。利用BP神经网络的模拟逼近功能，建立结构设计输入与输出之间的全局映射关系，获得遗传算法中的适应度函数值。将此方法应用于垂直循环式停车设备钢结构骨架优化问题。结果表明，该方法只需较少的有限元分析次数就可以获得良好的优化解。     

混合离散变量优化设计的复合遗传算法

目前，对混合离散变量的遗传算法研究较少，而且现有算法对设计变量的处理不能很好地满足工程设计要求。为此，提出了一种面向设计、制造的设计变量工程化处理方法，能合理地处理优化设计中混合离散变量的取值问题。引入了混沌移民算子对基本遗传算法进行了改进，并开发了混合离散变量优化的复合遗传算法程序LSGA。工程设计实例表明，该算法对优化设计问题的特性无特殊要求，具有较好的普适性，而且程序运行可靠，全局收敛能力强。     

基于混合遗传算法的齿轮传动优化设计

以体积最小为目标函数,建立了齿轮传动优化设计数学模型,并用外部惩罚函数法将该问题转化为无约束优化问题。针对遗传算法的局限性,采用整数编码和实数编码结合的混合编码,并调整了适应函数,采用随机多父辈适应函数值加权交叉和自适应变异操作,结合了模拟退火算法,给出了初温的确定方法,从而形成了混合遗传算法。该算法能够有效地减少不可行解的产生,提高收敛速度,避免早熟收敛。算例说明,该优化方法有效、实用。     

基于遗传算法的冲压机构优化设计

冲压机构要求执行构件在工作行程中有等速段，并具有急回特性。本文以摆动导杆机构串联摇杆滑块机构，设计了一种冲压机构。在对机构运动分析的基础上，提出了机构优化的目标函数，并采用遗传算法对机构进行优化设计。     

用混合遗传算法优化起重机主梁

针对基本遗传算法在优化设计中遇到的局部搜索能力不强、早熟收敛等问题,提出一种将Powell搜索方法与遗传算法相结合的混合遗传算法。数值计算表明,该混合遗传算法可以有效地克服基本遗传算法的上述缺陷,可以加速算法的收敛,具有良好的优化性能。并使用该算法较好地解决了桥式起重机箱形主梁的优化设计。     

基于遗传算法的两级隔振系统消振器参数优化研究

通过分析两级无源隔振系统设计中存在的问题,提出在第一级隔振质量块上安装第三质量-弹簧-阻尼系统作为隔振系统的消振器,由其抑制隔振系统的二阶模态,同时保证系统在高频区段的良好隔振性能.运用遗传算法对消振器各参数进行优化.对优化结果的仿真分析及试验研究表明:该方法切实可行,改善了系统的隔振性能.