改进的最速下降法─最好点最速下降法

提出了用最速下降法解无约束多变量最优问题时，存在一些特殊点，本文称为最好点，这些最好点的负梯度方向总是直指目标函数的中心，即最优点．因此通过最好点一次迭代就能得到最优点．阐述了如何搜索得到最好的计算过程和计算程序．这个改进的最速下降法－最好点最速下降法既保持了最速下降法的优点，又消除了其锯齿现象，提高了计算速度．     

结构弹塑性响应对形状设计变量的灵敏度分析

利用传统半解析法,分析了结构弹塑性响应对形状设计变量的灵敏度,弹塑性应力的调整采用切向预测径向返回机制,灵敏度分析的相关公式均是基于等参单元。应用于一个平面应力问题,算例结果表明,本方法独立于设计变量的摄动参数设置及网格的划分形式。     

结构弹塑性响应对形状设计变量的灵敏度分析

利用传统半解析法,分析了结构弹塑性响应对形状设计变量的灵敏度,弹塑性应力的调整采用切向预测径向返回机制,灵敏度分析的相关公式均是基于等参单元。应用于一个平面应力问题,算例结果表明,本方法独立于设计变量的摄动参数设置及网格的划分形式。     

工程优化中最速下降法的加速技巧

利用向量ε－算法对工程优化中的最速下降法作了改进，使其收敛速度由原来的一阶提高到二阶，同时保留了原方法结构简单、计算量少等优点．数值计算结果表明，改进后的最速下降法的确是一种有效的计算方法．     

改进的最速下降法—最好点最速下降法

提出了用最速下降法解无约束多变量最优问题时，存在一些特殊点，本文称为最好点，这些最好点的负梯度方向总是直指目标函数的中心，即最优点，因此通过最好点一次迭代就能得到最优点，阐述了如何搜索得到最好的计算过程和计算程序，这个改进的最速下降法－最好点最速下降法既保持了最速下降法的优点，又消除了其锯齿现象，提高了计算速度。     

无约束多变量问题最优化方法--最佳方向法

根据最速下降法,提出了无约束多变量问题新的最优化方法－－最佳方向法。所为最佳方向法指的是从初始点出发,确定某一搜索方向,沿着这个方向直接找到极值点。本文阐述了此方法的基本原理、计算过程和计算框图。此方法既保持了最速下降法的优点,又消除了其锯齿现象,有效提高了计算速度,与其它有关的这一类算法相比,最佳方向法也显示出计算简单、占用计算机内存窨少和收敛速度快的优点。     

Newton-PCG算法的数值性态

理论上，Newton-PCG算法适于求解大规模无约束优化问题．并且牛顿-预优最速下降法优于Newton-PCG算法。在实际应用中，Newton-PCG算法是否有效需经过大量数值试验验证。通过数值试验得出：在维数相同的情况下，Newton-PCG算法比牛顿-预优最速下降法求解时间短：表明Newton-PCG算法优于牛顿-预优最速下降法，比率与问题的维数并无太大关系。     

改进的稀疏网格配点法对EIT电导率分布的不确定性量化

针对电阻抗成像（EIT）研究中电导率分布的不确定性问题,提出基于灵敏度分析的改进稀疏网格配点法以量化不确定性.以4层同心圆头模型为算例,采用基于方差的全局灵敏度分析法对其进行分析,发现各层电导率的变化对输出电位的影响程度各不相同.考虑模型中各维输入变量对输出结果不同程度的影响,改进传统稀疏网格配点法.改进方法对各维输入变量配置不同的精度水平,将EIT模型的隐式表达式转化为显式表达式,构造出高精度的替代模型.与蒙特卡洛（MC）法、混沌多项式展开（PCE）法和传统稀疏网格配点法相比,改进方法能够以更少的计算成本获得较高精度的量化结果.仿真结果验证了所提改进方法的高效性.     

基于映射法的曲面结构化四边形网格剖分及局部加密技术

有限元网格的自动生成，是建立有限元模型的重要技术．在现有的有限元网格划分技术中，结构化网格能自动生成形状和尺寸合理的有限元网格，并且易于实现网格的调整和细化．本文对基于映射法的曲面结构化四边形网格划分进行深入研究，详尽分析了相应的处理技术和算法，并且在网格后处理阶段，针对局部需要改进的网格提出了一种精化算法，并给出实例．     

一种简化的模糊神经网络优化学习算法

提出一种用最速下降-单纯形法,先优化确定FNN的结构和参数．然后在优化确定的网络基础上用最速下降法再进一步学习的简化的优化学习算法．该算法学习效率高,泛化能力好．仿真结果证实了算法的有效性．     

基于尺寸设计变量的声场-结构耦合系统的敏度分析

本文应用有限元方法对声场一结构耦合系统进行数值模拟和灵敏度分析。通过在结构设计阶段数值方法的研究,对耦合系统基于尺寸设计变量的特征频率和特征向量的灵敏度进行了分析．并通过数值算例的结果表明了算法的正确性,可为耦合系统的声学性态优化设计提供理论和算法基础。     

Parameter matching design method to keep the asymmetrical astromesh reflector surface stable

The asymmetrical astromesh reflector surface is unstable when the space thermal environment is changing. To solve the problem, the article deduces two formulae that are required for stability design of the astromesh reflector network under a thermal load. According to the formulae, to keep horizontal stability, both the front net and the rear net of the astromesh reflector net should be designed with equal tension. The article presents a form-finding method to design equal tension cable networks, based on the steepest descent algorithm. The method has a better convergence than the one based on the direct iteration. To keep vertical stability, the cross section areas of rear net cable and front net cable should be match-designed. The design method described in the article is validated by the finite element method. The result shows that the asymmetrical astromesh reflector network designed by the method has a wonderful stability under an extreme thermal load.     

基于优化设计理论的桥梁有限元模型修正

为改善桥梁有限元建模的精度,降低理论模型计算结果与实验结果之间的误差,采用模型修正技术对建立的初始有限元模型进行修正.利用桥梁模态参数识别结果,以频率残差和实测自由度上振型分量残差加权和最小为优化计算目标,无须振型扩阶,避免了由此引入误差的影响.依据工程经验对修正参数和频率变动施以约束条件,将有限元模型修正问题归结到约束优化问题.问题的求解采用基于梯度下降的优化迭代算法.仿真结果表明,经过修正后的有限元计算模型计算结果与实验结果非常接近.可以应用于动力实验模型修正.     

基于ABAQUS的复合材料结构材料参数识别算法及其软件设计

结合优化技术和有限元分析,提出了正交各向异性复合材料结构材料参数的识别方法。通过建立以测量位移与有限元计算的相应位移之差的平方和作为目标函数,把参数识别问题转化为极小化目标函数的问题。采用Levenberg-Marquardt方法解极小化目标函数的问题,其中灵敏度的计算是基于复合材料的有限元离散结构的求解方程对识别的材料参数求导。基于有限元软件ABAQUS,进行了参数识别算法软件设计,编制了可以计算结点位移对材料参数的灵敏度的用户单元程序。数值算例表明本文提出的方法是有效的。     

12极板直接三维ECT图像重建仿真

为克服间接三维ECT系统轴向分辨能力低这一缺陷,进行了直接三维ECT重建技术的研究.将12个极板分三层布置,相邻层极板有45°角的相对旋转.不但测量同层极板对的电容值,还要测量不同层极板对的电容值.三维图像直接在重建过程中产生,与经过二维断层图的间接三维重建图像截然不同.建立了传感器的三维有限元模型,分析了传感器的三维敏感场.采用线性反投影算法以及有限元分析法获得的三维灵敏度矩阵和电容测量仿真数据,实现了直接三维ECT图像重建.重建结果显示了直接三维ECT具有良好的轴向分辨能力.     

关于2-D温度场计算的有限元法分析

目的　分析有限元法实现 2 -D温度场计算的一般规则及程序编制技巧 .方法　根据理论分析及实例 ,计算验证上述规则及技巧的正确性及在程序设计中的可行性 .结果　单元、单元节点的编号以及单元网格的形状对 2 -D温度场计算结果的精确度有很大的影响 ;而程序设计的技巧直接关系到计算能否顺利进行 .结论　遵循 2 -D有限元分析的一般原则加上适当的编程技巧 ,可顺利并精确地完成 2 -D温度场的计算     

基于Pro／Mechanica某产品测试仪结构优化设计分析

通过有限元分析方法建立的机械结构系统分析模型已成为理论建模中重要的方法之一。基于Pro／Mechanica对某产品测试仪产品的结构设计进行有限元分析,对设计参数进行灵敏度分析及优化设计,建立以最大应力为目标函数、以应力极限为约束的优化数学模型,对其设计参数尺寸进行优化设计。通过优化设计,将产品设计与三维仿真及有限元分析系统有效地结合起来,可在满足精度要求的同时,满足产品设计的高效、低成本、自动化等要求。     

混合硬化弹黏塑性边界元灵敏度分析

提出了基于一致切线算子概念的混合硬化弹黏塑性边界元法．该方法根据Perzyna弹黏塑性本构关
系，基于混合硬化模型，采用隐式欧拉计算格式，得出了两种常用流动函数下弹黏塑性的径向返回算法
和一致切线算子．利用直接微分方法，建立了灵敏度分析的边界元增量方程，同时还导出了混合硬化模
型应力径向返回的弹黏塑性灵敏度公式．算例和分析结果表明，不同黏塑性流动参数下所得的结果与利
用ANSYS有限元求解的差分法结果一致，弹性和弹塑性是弹黏塑性的两种极限情况．     

一种高性能二维有限元网格剖分软件

在通用有限元软件中,网格自动剖分是一个必不可少的重要组成部分。作者基于改进的 Delaunay剖分算法,研制了一种高性能二维有限元三角形网格剖分软件 TRIANG2D。在研制过程中,作者改进了利用加权平分法设置内部节点的方法;提出了两种单元形状修正措施;利用插值法解决了任意曲线边界场域的剖分问题。TRIANG2D 适用于任意复杂的平面场域,具有通用性强、输入数据少、使用方便的特点和剖分网格疏密连续过渡、单元形状理想等优点。     

Herrmann法在结构设计速度场分析中的应用

探讨了基于变分法的敏度分析在形状优化设计中的应用 ,提出敏度分析过程中提高速度场求解效率和有限元网格质量的新方法 .在形状优化设计中采用基于变分法的敏度分析方法 ,设计速度场采用Hermann网格均匀化法进行求解 .算例表明优化过程中采用Herrmann网格均匀化法求解设计速度场 ,可以提高优化过程中网格的质量 ,速度场的求解效率也得到极大的提高从而优化的效果和效率都有明显提高 .在形状优化过程中 ,采用基于变分法的敏度分析 ,可以使敏度分析成为单独模块 ,在进行设计速度场求解时采用Herrmann法 ,使速度场求解的效率和优化过程的质量得到保证 .