基于稳健优化的真空断路器弹簧操动机构分闸弹簧设计

将稳健设计思想和优化设计思想相结合,将加工误差等因素引起的影响考虑在设计变量的容差之中,寻求弹簧刚度系数误差最小化,且以弹簧结构参数在其容差内变化时弹簧刚度系数的最大波动量的最小化为优化目标,建立了具有多目标、两级优化的分闸弹簧稳健优化设计数学模型。提出了系列求解该数学模型的优化策略。将稳健优化设计数学模型应用于10kV、12．5kA真空断路器弹簧操动机构中的分闸弹簧的设计,有效改善了分闸弹簧的力特性及真空断路器的分合闸速度特性。     

一种基于行为建模技术的弹簧优化设计新方法

将基本结构参数作为弹簧的设计变量,优化目标为弹簧的最小质量,设计约束条件包括强度、刚度、稳定性等要求,建立了圆柱螺旋弹簧优化设计的模型.采用行为建模方法设置优化参数并建立分析特征,对机械弹簧进行优化设计,方便快速地获得了符合设计要求且质量最小的弹簧,为弹簧的优化设计提供了一种新的途径与方法.     

独立公理在多目标优化设计中的应用研究

将公理设计理论引入优化设计中,阐述基于公理设计的优化设计思想,提出基于独立公理的多目标优化设计方法.通过确定主要的设计参数,将设计参数按无耦合设计的形式分组,生成函数依赖关系表,依照一定的次序对各目标函数进行优化,并给出基于独立公理的优化设计流程.实例结果表明,该方法简便可行,可为圆柱螺旋压缩弹簧以及其他产品的设计提供一种新的方法.     

多目标模糊优化设计的理想点法

基于普通多目标模糊优化设计问题的研究 ,给出了正理想点和负理想点的概念及其定义 ,提出了一种基于理想点的多目标优化设计模糊判决。基于该模糊判决 ,提出了一种多目标模糊优化设计数学模型求解的理想点法 ,给出了其详细求解方法和步骤。针对汽车离合器拉式膜片弹簧结构参数多目标模糊优化设计问题 ,给出了设计实例     

机械零件的模糊可靠性优化设计

本文在分析了优化设计和模糊可靠性设计,这两种设计方法的基础上,探讨了机械零件的模糊可靠性优化设计的方法,并以某机构中弹簧的模糊可靠性优化设计为例进行了分析计算。     

非正态随机参数的机械零件的可靠性稳健设计

将可靠性优化设计理论、可靠性灵敏度技术与稳健设计方法相结合,讨论具有非正态随机参数的机械零件的可靠性稳健设计问题,提出可靠性稳健设计的计算方法。将可靠性灵敏度溶入可靠性优化设计模型之中,将可靠性稳健设计归结为满足可靠性要求的多目标优化问题。利用四阶矩技术在基本随机参数的前四阶矩已知的情况下,通过计算机程序可以实现具有非正态随机参数的机械零件的可靠性稳健设计,迅速准确地得到具有非正态随机参数的机械零件的可靠性稳健设计信息。数值算例表明文中所提方法是一种非常方便和实用的可靠性稳健设计方法。     

机械零件的稳健可靠性优化设计

提出一种可以提高机械零件可靠性和稳健性的优化设计方法.用凸集模型描述零件设计中存在的不确定性,采用物理规划方法构造不确定性参数的不满意度函数,通过极小化不满意度函数最差值实现目标函数的稳健性,通过灵敏度分析实现约束函数的稳健性.建立了基于物理规划和灵敏度分析的稳健可靠性优化模型,这种模型是一种嵌套的优化模型,采用分层方法对其求解.通过气门弹簧优化设计实例说明了该方法的有效性和合理性.     

圆柱螺旋压缩弹簧的多目标模糊优化设计

综合运用模糊数学理论和优化设计方法，建立起了基于模糊综合评判的圆柱螺旋压缩弹簧多目标模糊优化设计的数学模型，对圆柱螺旋压缩弹簧多目标模糊优化设计方法进行了探讨，并给出了设计实例，结果表明，基于模糊综合评判的圆柱螺旋压缩弹簧多目标模糊优化设计，是一种更具有工程实用价值的综合设计方法。     

基于UG软件的机械零件设计研究

研究了如何通过UG软件设计机械零件,主要包括机械零件的参数化建模,机械零件的应力和变形的有限元法分析,机械零件的优化设计,机械零件的工程图样的绘制.     

计算机优化在机械设计中的应用

以机械优化设计的传统求解方法为基础,探讨了优化设计的MATLAB实现方法.该方法初始参数输入简单,编程工作量小,具有明显的优越性.通过实例介绍了MATLAB进行优化设计的基本原理和过程,为机械零件的优化设计提供了一种新方法.     

基于粒子群算法的双工位切削参数优化

本文研究了多工位专用机床的切削用量优化问题.以双工位同时工作的钢轨整形机为实例,建立了以进给速度和主轴转速为优化变量,以最低能耗为优化目标的数学模型,并使用粒子群算法进行优化求解,最后通过与现场使用经验参数的实际加工能耗对比,表明该优化方法获取的加工参数具有明显的节能效果.     

智能优化算法在无功优化中的应用综述

对无功优化的研究现状进行了总结,对现有的无功优化算法进行了分类。重点介绍了智能优化算法在电力系统无功优化中的应用及其优缺点,在此基础上,概括了几种常用混合优化算法。最后指出了无功优化的发展趋势。     

多目标的装夹方案优化及变夹紧力优化

夹具布局和夹紧力大小影响切削变形的大小和分布.基于遗传算法和有限元方法,提出一种夹具布局和夹紧力优化设计方法.该方法将同步优化夹具布局和夹紧力大小以及施加变夹紧力相结合,首先以加工变形最小化和变形分布最均匀为目标同步优化夹具布局和夹紧力大小,然后在优化后的夹具布局的基础上求解使得加工变形最小的变夹紧力大小.使用该方法进行底座薄壁零件的夹具优化设计,结果表明优化得到的设计优于经验设计和多目标优化方法,该方法有效地降低了加工过程中工件的变形,提高变形均匀度.     

Enhanced sequential optimization and reliability assessment for reliability-based design optimization

Reliability-based design optimization (RBDO) has been receiving increasing attention for achieving high safety and reliability in engineering design. Sequential optimization and reliability assessment (SORA), as one of the efficient single-loop methods, decouples an RBDO problem into sequential deterministic optimization and reliability analysis. An enhanced SORA (ESORA) method is proposed with the aim of further improving the computational efficiency for RBDO, considering both cases of constant and varying variances of random design inputs while keeping the single-loop framework. Vehicle side impact example is used to test and compare the efficiency of the proposed method with existing approaches.     

多峰函数优化的免疫云粒子群优化算法

为了尽可能寻找多峰函数的全部极值点及提高寻优精度,提出一种免疫云粒子群优化算法(PPSO)-融合云变异粒子群优化算法(CMPSO)的小波变异克隆选择算法(WMCSA)。PPSO混合算法设置了最大重复搜索代数M,以便尽可能搜索到全部极值点。在每一代重复搜索中,首先,通过引入基于云模型的云变异算子以提高种群的多样性,并使用云变异粒子群优化算法对可行域内的所有极值点进行全局搜索;然后,利用小波变异克隆选择算法对云变异粒子群优化算法搜索到的较优解进行局部搜索以进一步提高解的精度。针对复杂多峰函数的寻优测试表明:在保证收敛速度的同时,PPSO算法的收敛精度和搜索到的极值点数目均得到显著提高。离散混沌系统的应用实例也表明了PPSO算法的有效性。     

公差稳健优化设计的研究

为了解决产品加工成本与质量稳健的协调性问题,提出了一种新的公差稳健优化设计数学模型.依据公差稳健设计的思想,考虑产品质量的模糊性,以封闭环误差分布概率密度函数的方差和优质品概率之比为设计目标,建立了公差优化设计产品质量稳健性损失成本目标函数,并研究了优质品率和封闭环误差分布方差的确定方法.以加工成本和产品质量稳健性损失成本为目标,以模糊装配可靠度、可取公差极限范围为约束条件,建立了公差多目标优化数学模型.举例说明了文中所述的公差稳健优化设计方法的应用,采用遗传算法实现了公差的多目标优化设计.实例表明,该方法能够协调零件的加工成本和产品质量的稳健性损失成本,使优化指标的综合性能最佳.     

Bi-level optimization of laminated composite structures using particle swarm optimization algorithm

This paper presents an efficient bi-level optimization technique to obtain the optimal stacking sequence for symmetric composite structures. The proposed approach involves two levels of modeling and optimization. The first level of the optimization procedure is used to minimize the weight of the composite structure. At this level, lamination parameters and the number of plies of specified angles (0, ±45 and 90 degree) are design variables, buckling load factor is treated as a constraint, and the weight of the structure is to be minimized using continuous-discrete particle swarm optimization algorithm. Next, at the second level the location of each ply orientation through the thickness (i.e. the layup of the panel) is found. At the second level, optimum stacking sequence is sought to maximize the load bearing capacity of the structure with respect to the buckling. The proposed methodology is applied to two test cases. Results show that the approach improves the buckling load factor of the structure without any weight penalty.     

应用混沌粒子群算法求解工程优化问题

针对工程优化设计问题,提出了基于混沌粒子群算法的工程约束优化问题求解方法.CPSO算法利用混沌搜索的全局遍历性、随机性和规律性等特点,引导粒子在全局范围内搜索,从而克服了传统粒子群算法早熟收敛的缺点.该算法以种群适应度方差作为粒子群优化算法早熟收敛的判据,并用惩罚函数法处理违法约束的粒子,当基本粒子群算法陷入早熟时,随机选择粒子群中的部分粒子实施混沌搜索,直至满足迭代收敛条件为止.CPSO算法能提高种群的多样性和粒子搜索的遍历性,从而有效提高了PSO算法的收敛速度和精度.两个工程约束优化实例的求解结果表明,该算法的优化结果最好,收敛速度也比较快.     

基于协同优化算法的平面连杆机构多学科设计优化

在传统的机构优化理论的基础上,结合机构设计的非线性、学科之间存在耦合性的特点,引入多学科设计优化的思想,进行平面连杆机构的设计优化.以平面四杆机构为例,首先按照学科分析模块分解平面连杆机构优化问题,然后采用改进的多学科设计优化的协同优化算法,实现平面连杆机构的机构学和控制两个学科的设计优化.研究结果表明,优化的机构不仅满足各个学科的约束,取得了各个目标函数的最优值,而且也获得了整体近似最优解.