改进量子遗传算法在电机结构优化中的应用

针对电机电磁设计过程中结构尺寸多、约束条件复杂的特点,以某旋转磁系统在外的永磁无刷双转电机为原型,建立了以电机质量为优化目标,包含10个优化变量和11个约束的数学模型,使用引进了动态旋转角控制策略、量子交叉操作、量子变异操作的改进量子遗传算法对模型进行搜索,获得了质量降低、约束指标满足要求的结构尺寸方案,并比较了在不同参数下搜索效果,可作为进一步改进算法的基础。     

改进遗传算法和有限元计算相结合的优化方法研究

为了提高优化效率,采用先验法、字节型动态编码方法以及自适应变异技术对遗传算法进行了改进,并将其与有限元分析计算相结合,提出了一种适用于复杂结构模型的优化分析方法。利用该优化方法对某型重机枪枪架结构参数进行了优化,仿真结果表明,本文提出的优化方法是可行的,优化效果良好。     

基于神经网络和遗传算法的火炮结构动力学优化

为研究炮口扰动优化问题,提出采用非线性有限元、试验设计、神经网络和遗传算法相结合的方法进行火炮结构动力学优化。建立了某大口径火炮上装部分非线性有限元动力学模型,结合试验设计进行了火炮结构动力学分析。以试验数据为训练样本,建立了基于贝叶斯正则化算法的反向传播（BP）神经网络来模拟火炮总体结构参数与炮口扰动之间的非线性映射关系。构造了炮口扰动优化目标函数,利用遗传算法对目标函数进行求解,实现了火炮总体结构参数的动力学优化。研究表明所建立的火炮总体结构参数与炮口扰动之间的非线性映射关系具有很高的可信度,运用该方法进行火炮结构动力学优化行之有效。     

基于遗传算法的火箭级数优化

级数优化是火箭总体设计过程中比较重要的一个部分,如何提高火箭的总体效益,如何用最经济简单的方法发射卫星一直是人们比较关心的问题.文中提出了基于遗传算法的数学模型,并对目标优化问题进行求解,得到较好效果, 从而得出结论,遗传算法在求解目标优化问题中是一种行之有效的方法.     

基于遗传算法的备件配置优化方法

针对随舰备件配置中遇到的备件配置费效比低、求解模型单一等难题,构建了三个随舰备件配置优化模型,通过为遗传算法设定合适的遗传算子和参数,求解得到满足评价指标要求的最优备件方案;算例分析结果显示:在满足任务可靠度要求的情况下,所得的最优备件配置方案与初始备件配置方案相比,其备件费用更低;根据模型特点匹配合适的遗传算子和参数,能有效提高遗传算法的计算效率。     

基于遗传算法的飞行器技术准备流程优化

为解决飞行器技术准备流程优化在有约束条件下的维数障碍及模式欺骗性问题,提出一种符号数组染色体编码方式及基于自适应性变异概率和罚函数法的适应性遗传算法.针对某型号飞行器技术准备流程优化问题,以技术准备各阶段耗时总和最小为目标函数、技术准备总可靠性为约束条件,分别比较静态变异概率和自适应变异概率的遗传算法进化过程.该算法能有效求解规模较大且具有较强模式欺骗性的有约束流程优化问题,得到最佳技术准备流程方案.     

一种基于遗传算法的设备备件配置优化方法

针对备件费用与备件保障度的平衡问题,提出一种设备备件配置优化模型。采用遗传算法进行求解,在求解过程中,运用自适应的交叉、变异策略,提高算法的精确度,并通过举例验证算法的有效性。     

基于多岛遗传算法的膛压动态加载实验装置参数优化

采用动态加载实验装置模拟膛内压力加载过程是利用实验室手段模拟火炮射击环境的有效方法之一。针对动态加载试验过程进行内弹道建模,选择多岛遗传算法对装药结构进行优化设计,得出了药室容积、发射药弧厚、装药量、排气孔直径等参数优化结果,并通过试验验证了优化后参数的合理性。试验结果表明,膛压曲线上升段模拟值与火炮射击试验值吻合较好,可以通过实验室单项试验模拟火炮射击的膛内压力加载过程。     

基于遗传算法的导弹发射系统设计参数优化

为了寻找导弹发射系统最佳的设计参数,提高发射精度,提出了一种基于虚拟样机技术和遗传算法联合仿真的多参数优化方法。首先建立了发射系统的动力学模型,根据工程实际设计了优化参数,然后利用ADAMS与MATLAB建立了导弹发射系统的联合仿真模型,最后运用遗传算法编制了优化程序并进行优化计算。优化结果表明,导弹滑离时的初始扰动得到降低,提高了发射精度,证明该联合仿真的优化分析方法是可行的。     

基于遗传算法的弹道优化算法

以空空导弹的末端速度作为性能指标,其弹道倾角视为控制变量,在规定的飞行时间及射程下,优化导弹弹道使得其末端速度最大化;通过采用多项式样条插值的方法估计弹道倾角的变化规律,利用遗传算法进行优化计算弹道倾角采样点数据,最后得到满足条件的优化弹道并进行仿真;仿真结果表明：按此优化方法得到的弹道与比例导引方案弹道相比,大大提高了导弹的末端速度,研究结果对空空导弹的标准弹道设计有一定学术和工程参考价值。     

某火箭炮底架结构的拓扑优化设计

以某发射装置底架为研究对象,在优化软件Hyper Mesh中建立其有限元模型,并确定底架在4个典型工况下的载荷及约束条件。在Optistruct模块下,通过变密度法对底架在4个典型工况下进行两次拓扑优化,达到了轻量化目的。对模型进行了有限元划分,将其简化为2D板壳单元,仍然取4个极限工况对模型进行静力分析,验证底架变形量与最大应力是否均在许用范围之内,实现了对底架的全新结构设计。     

基于多体动力学的发射装置托架拓扑优化设计

为了更好地实现某型导弹发射装置托架轻量化,结合多体动力学并基于SIMP法的拓扑优化理论,运用OptiStruct平台对托架进行拓扑优化设计。根据导弹发射精度要求,建立了优化约束条件,得到了典型射击工况下托架的最佳材料分布和传力路径。考虑工程应用实际情况,得到了托架优化模型。参考比刚度结构效能,建立了结构刚度评价标准,对优化前后托架模态、发射动态响应以及导弹初始扰动等进行了对比分析。结果表明:与初始模型相比,优化后的托架比刚度效能增加了27.8%,质量减小了28.6%; 该方法提高了托架一阶模态频率,降低了托架与发射筒的共振效应对导弹初始精度的影响。     

多管火箭炮射序优化

针对多管火箭武器的射击顺序会对其动态性能造成影响的情况,对多管火箭炮发射顺序的优化问题进行探究.把某火箭炮的发射动力学集成在多学科优化设计软件Isight中,采用Isight软件中自带的多岛遗传算法(MIGA),以火箭弹起始扰动的中间偏差最小作为优化目标对多管火箭武器的射击顺序进行优化分析,计算结果验证了射序优化的可行性.研究结果表明:多岛遗传算法对于求解非凸的、高度非线性问题是一种较好的优化方法.该方法可以为同类型火箭武器射序优化提供参考和依据.     

基于有限元方法的液体火箭发动机机架优化设计

采用ANSYS有限元分析软件提供的优化方法对液体火箭发动机机架的优化问题进行了分析,提出了机架优化设计的一般流程,使用ANSYS的APDL语言编写了机架优化设计分析程序,通过对优化程序的研究,获得了某型号发动机机架的最优化结果,优化后的质量比初始设计质量大大的减轻.     

某火箭炮底架优化设计

为了得到结构更合理且质量更小的某型火箭炮底架,以行军和发射状态的底架作为典型工况,利用结构优化方法对底架进行拓扑优化和尺寸优化.通过拓扑优化得到底架结构的最佳材料分布,并以此为参考设计出梁结构形式的底架;通过尺寸优化得到了底架各个梁合理的梁壁厚度.验证结果表明:优化后的底架性能不仅满足刚强度要求,而且质量比原底架减轻了约9%.     

基于遗传算法的火炮反后坐装置结构多目标优化研究

大口径火炮后坐阻力和炮口扰动是影响火炮射击精度的关键因素,为了减小后坐阻力峰值和炮口扰动,基于刚柔耦合动力学理论,建立了某型火炮刚柔耦合系统动力学模型。从反后坐装置结构和总体结构的角度出发,利用ADAMS底层开发模块,结合小生境遗传算法程序建立多目标优化函数,进行火炮反后坐装置结构多目标优化设计。优化后的后坐阻力峰值及炮口扰动明显降低,表明所提出的优化方法合理可行,为火炮总体结构和反后坐装置结构的优化设计提供一定的技术参考。     

基于碰撞作用的箱式火箭炮动力学仿真

多管火箭炮机动性强、制造成本低,是一种有效的近程压制武器。而精确开展该类火箭炮虚拟样机建模与动力学特性分析的关键是处理弹管碰撞问题。文中通过合理地施加运动约束和激励载荷。建立了包括火箭弹管内运动碰撞模型的全炮动力学模型,通过仿真计算得到了火箭炮的动力响应及其规律,为火箭炮结构优化设计和初始扰动计算做准备,具有一定的理论意义和实用价值。