二级行星减速器多目标优化设计研究

讨论了行星齿轮减速器设计中的各因素，建立了以体积最小和重合度最大的多目标优化模型，运用多目标优化的乘除法以及可行性枚举法获得了最优解。获得满意的综合效果，符合实际要求。     

基于自适应进化多目标约束的青霉素发酵过程优化EI北大核心CSCD

发酵过程多目标优化控制是提高发酵过程生产水平和经济效益的有效途径。提出了一种自适应进化多目标约束粒子群优化算法,并应用于青霉素分批补料发酵过程多目标优化。该算法根据不符合约束条件粒子的约束违反程度,修正了多目标粒子群优化算法的进化学习公式,提高了算法在约束边界区域的搜索能力;引入基于拥挤距离的Pareto最优解分布性动态维护策略,改进了Pareto前沿的分布性。实验结果表明,该算法能获得具有较好分布性的Pareto前沿,给出的底物补料策略能够使青霉素发酵过程在消耗更少底物的同时获得更多的产物产量,实现了发酵过程的多目标优化。     

水平型制造协作联盟订单分配多目标优化模型研究

针对水平型制造协作联盟的订单分配问题,引入了生产负荷参数,建立了最小化综合成本与生产负荷均衡的多目标优化模型。应用改进的非支配排序遗传算法对多目标优化模型进行求解,获得了Pareto最优解集。仿真计算结果表明,所提出的模型和算法能够获得满意的解。     

基于信赖域近似模型管理的多目标优化方法及其应用

针对复杂工程多目标优化中求解精度受近似模型精度影响大的问题,提出了一种基于信赖域近似模型管理的多目标优化方法。该方法在每一个优化迭代步中首先采用拉丁超立方实验设计方法获得样本点,并基于这些样本点建立各目标和约束的二阶响应面模型,接着用所建立的响应面模型代替真实模型进行多目标优化,优化算法采用微型多目标遗传算法,然后通过信赖域模型管理方法来管理近似模型。该方法大大降低了近似模型对求解精度的影响。该方法在车身薄壁构件的耐撞性优化中的应用验证了其解决复杂工程多目标优化问题的能力。     

燃料组件修复系统工作平台轻量化设计

为满足燃料组件修复系统的工作平台轻量化设计的要求,分别采用单目标柔度拓扑优化理论、单目标固有频率拓扑优化理论、多目标拓扑优化理论,对燃料组件修复系统的工作平台进行结构优化设计。优化结果表明,在重量减少一定的情况下,多目标拓扑优化能够获得动静态特性均优的工作平台。     

车载雷达平台的优化与仿真

研究了雷达平台的优化方法,通过尺寸优化、形状优化分析获得平台的结构形式;分析了平台梁截面尺寸对平台抗弯强度和抗扭强度的影响,采用达尔斐法将平台抗弯强度和抗扭强度的多目标优化问题统一到一个目标函数中,并通过MATLAB仿真平台对雷达平台进行多约束的尺寸优化,获得最优的平台结构尺寸,并建立平台的有限元模型对其优化结果进行仿真,验证优化结果的正确性.     

输电铁塔双轴加速度传感器多目标优化布置*

输电铁塔传感器优化布置有助于采用较少的传感器获得更精确的结构模态信息。建立铁塔顺线路方向和横线路方向上的目标函数,分别为MAC矩阵非主对角元最大值、奇异值比值最大值以及测点模态动能最小值的倒数,将输电铁塔传感器优化布置问题转换为多目标优化Pareto问题,对各目标值进行最小化处理可以获得较优的传感器布置方案。采用结合非支配遗传算法的改进粒子群优化算法对该多目标问题寻优,并与二维有效独立法对比,结果显示本文所提多目标优化兼顾各目标值,可获得较好的布置效果。对一基猫头输电塔进行实测分析,结果表明采用本文方法布置传感器能够获得较好的测量效果。     

多目标混合流水车间作业调度的演化算法

针对多目标条件下混合流水车间作业调度的优化问题,提出了一种在优化进程中能够动态调整适应度分配的演化算法。该算法采用矩阵编码描述多阶段并行机调度方案,结合问题的优化模型,对每一代Pareto解在各目标方向上的改善程度进行度量,进而通过多目标的选择性权重系数计算种群个体的适应度,以获得在改善指示方向上的选择压力。通过BENCHMARK问题测试和实际算例分析,表明新算法的性能优于现有的求解算法,特别是对于高维多目标优化问题,能够获得较高的演化收敛速度。     

压缩弹簧的多目标模糊优化设计

运用优化技术方法,建立了压缩螺旋弹簧的多目标标优化数学模型。考虑到约束条件及各目标之间关系的模糊性,运用模糊集的理论和方法获得了最优解,最后给出了算例和计算方法。     

热挤压工艺多元非线性回归与多目标优化技术研究

通过DEFORM软件模拟热挤压成形,获得了挤压力、损伤值与摩擦因子、挤压速度、挤压比之间的关系。运用多元非线性回归技术建立了挤压力、损伤值的单目标优化数学模型,通过加权和法构造了多目标优化的评价函数,用改进的遗传算法计算了目标函数的优化解。铅黄铜棒热挤压成形工艺参数多目标优化仿真结果验证了该方法的有效性。     

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。     

基于Hopfield神经网络的单级直齿圆柱齿轮减速器优化设计

提出了应用Hopfield神经网络优化原理对圆柱齿轮结构尺寸进行优化设计的方法.算例结果表明,此优化方法效果显著,较其他优化方法提高了优化程度和稳定性,是解决有约束、非线性优化问题的有效方法.     

基于可行域贡献量的多点力值减振器优化设计

为规避传统优化设计流程中灵敏度分析未考虑影响因素的实际取值区间而造成的风险,提出了基于可行域贡献量的影响程度的排序方法。该方法将设计参数的工程取值范围与灵敏度分析有机结合,同时考虑其他边界条件,对多点力值减振器的设计因素的影响程度进行了定量计算,完成了优化变量的选择和多点力值的多目标优化设计,且开发了相应的优化设计软件。优化样件台架试验结果表明：设计结果与目标值差异较小,进一步验证了所提方法及优化思路的有效性。     

基于可靠性约束的变载荷圆柱螺旋压缩弹簧的优化设计

利用优化设计和可靠性设计方法,提出变载荷圆柱螺旋压缩弹簧的可靠性优化设计方法。将弹簧的一些设计变量作为随机变量来处理,以可靠性指标作为约束条件,建立了可靠性优化的数学模型,利用MATLAB的优化工具箱得到设计的结果。计算算例的结果表明,此方法更接近于工程实际,是一种更具有工程实用价值的综合设计方法。     

供应链建模、仿真与优化问题的研究

研究了供应链建模技术，提出了一种供应链建模方法，并建立相应的供应链运作参考模型，研究了供应链仿真与优化方法，并设计和开发了供应链仿真优化软件。以企业为背景给出了供应链建模、仿真优化方法的应用，结果表明，该方法可用来优化供应链的运营管理过程。     

行星齿轮减速器优化设计方法及应用

对行星齿轮减速器进行优化设计分析,建立了优化设计的数学模型,确定优化设计的约束条件,采用数学优化法对行星减速器进行优化设计,并通过实例说明,采用数学优化法可以得到更加优化的结果。     

基于拓扑优化方法的牵引车车架优化设计

建立了牵引车车架的有限元模型并进行了多工况静力学分析,基于OptiStruct软件,对多工况拓扑优化常见问题提出了工程实用的解决方法,实现了牵引车车架结构优化设计.通过优化前后计算结果的对比分析,说明基于变密度法的拓扑优化技术能有效进行牵引车车架优化设计,避免结构设计的盲目性,优化结果为同类产品结构设计提供了参考.     

基于拓扑优化的天线座叉臂结构设计

针对某雷达天线座叉臂结构刚度不满足设计要求的问题,提出了将连续体结构拓扑优化方法应用到叉臂结构优化设计中,通过优化,确定满足刚度要求、重量最小化的叉臂结构中材料的最佳分布形式,并以此为依据对原设计方案进行了改进设计,仿真结果表明,改进后的叉臂结构刚度得到明显提高.     

基于MATLAB和Adams的曲柄摇杆机构优化设计

根据曲柄连杆机构的设计要求和特点,用期望函数建立优化设计的数学模型,然后按机械最优化设计方法来设计曲柄连杆,利用MATLAB工具箱编程优化,最后运用Adams软件对所得结果进行运动仿真,验证了优化结果的合理性。     

楔环连接结构两种有限元优化设计方案研究

利用APDL语言对ANSYS软件进行二次开发,建立楔环连接结构的参数化有限元模型。为了对该结构进行优化设计,以楔环径向和轴向尺寸为设计变量,以结构最大应力比为目标函数设计结构的增强优化方案,以结构的各件应力比差的平方和为目标函数设计结构的等强设计方案。采用基于共轭梯度法的一阶优化方法求解,增强优化的结果表明,拉伸载荷下结构的最大等效应力降低21.1%,安全系数由1.08提高到1.37,可达到增强设计目的;等强优化的结果表明,优化后结构各件应力比接近,应力比差的平方和从0.600降为0.067,可以达到等强设计目的。实践说明采用非线性有限元法和一阶优化法对连接结构进行优化能够取得预想的效果。