螺旋弹簧可靠性多目标优化设计

考虑可靠性等约束条件,以螺旋弹簧重量最轻、刚度误差最小为优化设计目标,建立多目标优化设计数学模型,用理想点法对模型进行求解,得到满足所有约束条件的最优解.该方法有效而实用,对求解同类零件优化设计问题具有普遍意义.     

三级圆柱齿轮传动的优化设计算法

以总中心距最小为目标的三级圆柱齿轮传动优化设计的数学模型包含有连续变量和离散变量,分析各设计变量之间的啮合关系和约束条件,并考虑各设计变量对优化目标的影响能力,通过在传动比和整体性约束等因素上解除各级传动间的耦合关系,将三级传动优化设计问题转换为传动比分配优化设计与单级齿轮传动优化设计问题的重复求解,并采用可行城的枚举优化算法实现单级齿轮传动优化设计,简化了求解运算.     

基于证据理论的气门弹簧可靠性设计优化

以气门弹簧净质量最小、刚度误差最小为双优化设计目标,考虑可靠性等约束条件,建立了可靠性优化设计数学模型,用线性加权组合法对多目标优化设计的目标函数进行处理,采用基于证据理论和区间分析的可靠性优化设计方法进行求解,得到了有价值的优化方案。设计实例验证了该方法的有效性和实用性。     

插装式溢流阀调压弹簧的模糊稳健优化设计

以插装式溢流阀调压弹簧固有频率最大为设计目标 ,综合考虑优化设计中的模糊因素和随机因素 ,建立了其模糊稳健优化设计数学模型 ,并采用混沌遗传优化算法进行求解。理论分析和设计实例表明 ,模糊稳健优化设计能提高设计目标的稳健性 ,并保证在可控因素和不可控因素影响下模糊约束条件的可行性 ,是提高设计质量的有效方法     

减速器行星齿轮的优化设计

在行星齿轮减速器的物理模型上,建立了以体积最小为目标要求作为约束条件的优化设计模型,探讨了利用网格法求解定传动比条件下的行星齿轮传动参数的优化设计问题,以及减速器行星齿轮的相关应用,在工程中具有重要的实用价值.     

机器人手腕结构的优化设计

本文以某机器人为例，对手腕结构的几何优化设计进行了研究。选择手腕重量为目标函数，以夹紧力、油缸强度、安装工艺要求等为约束条件，建立起非线性规划的数学模型。采用复合形法求解，编制了ＢＡＳＩＣ语言程序。对传统的复合形法作了改进，提出了确定搜索方向的一种新方法。优化设计后的手腕结构紧减、重量轻巧，性能得到改善。     

齿轮减速器的最优化设计

在齿轮减速器优化设计目标函数建立、设计变量选取和约束条件确定的基础上,建立其优化设计数学模型,利用MATLAB的优化工具箱对齿轮减速器进行优化设计,并通过实例与常规设计结果进行了分析。优化结果表明采用MATLAB算法求解优化设计问题,算法有效可靠且优于常规设计。     

基于MATLAB语言的钢丝滚道球轴承优化设计

在传统的优化设计的基础上,建立钢丝滚道球轴承优化设计的数学模型;分析轴承的设计规范和约束条件,以摩擦力矩最小为目标函数,确定以滚珠直径、滚珠所在圆周的直径、滚珠数目和接触角为主要优化设计参数的优化设计方法.运用Matlab中非线性有约束的多元函数fmincon求解,得到主要优化设计参数,与随机约束方向法相比,球轴承的摩擦力矩减小.     

2K-H型行星传动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,根据工程设计要求建立基于模糊综合评判的2K-H型行星传动多目标模糊优化设计的数学模型,提出了模糊优化的约束条件,设计变量以及求解求此模型的方法,并给出了设计实例.结果表明,基于模糊综合评判的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.     

滚柱式超越离合器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,根据工程设计要求建立基于模糊综合评判的滚柱式超越离合器多目标模糊优化设计的数学模型,提出了模糊优化的约束条件,设计变量以及求解求此模型的方法,并给出了设计实例.结果表明,基于模糊综合评判的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MATLAB的多级齿轮传动多目标可靠性优化设计研究

机械可靠性优化设计是以机械产品的可靠度作为目标函数或约束条件,运用优化设计方法获得最佳设计方案的现代设计方法。本研究以三级斜齿圆柱齿轮减速器可靠性优化设计为例,以减速器体积最小、传动平稳可靠为目标函数,将强度设计可靠性纳入约束条件,建立多级齿轮传动多目标可靠性优化设计数学模型,利用MATLAB优化工具箱进行可靠性优化设计。     

混沌-微粒群算法及其在机械优化设计中的应用

针对机械优化设计中变量多、目标函数和约束条件复杂而难以求解的问题,建立了基于微粒群算法的机械优化设计的数学模型;并针对传统罚函数法处理约束条件而引起的病态问题,提出一种利用混沌变量来更新产生违约解个体的方式来改进微粒群算法,增加了个体的多样性、避免微粒群算法出现早熟,从而加快算法的收敛速度.实例计算表明该算法能较好地解决机械优化设计问题.     

RV减速器的优化设计

针对RV减速器以体积最小为目标进行了优化设计,对目标函数和约束条件进行了理论分析,并对复杂的约束条件进行了简化处理。应用Matlab软件进行优化设计计算,并与参考文献进行对比,验证优化设计的准确性和合理性。     

流体动压滑动轴承优化设计 (三)优化设计的数学模型

应用最优化方法求解机械工程中的设计问题,首先要根据设计问题的性质和特点将设计问题用数学的形式加以描述,即构造出优化设计问题的数学模型。然后选择适用的最优化方法对所构造的数学模型求解获得最佳方案。正确建立数学模型是优化设计的重要环节,它包括:设计变量的选择,目标函数的建立和约束条件的组成三个部分。鉴于机械设计中涉及的因素多、范围广、关系复杂,要写出描述设计问题的目标函数和约束条件的数学表达式,往往是有困难的。有时虽能写出表达式,其数学关系也非常复杂。流体动压滑动轴承优化设计数学模型的建立便是其中一例。     

三种无约束优化算法的比较分析

机械产品优化设计的问题大多数属于有约束条件的优化设计问题,在优化求解的过程中常常要把有约束的最优化问题转换为无约束的最优化问题。本文从数值试验的角度,通过对两个测试问题的求解,对最速下降法、共轭梯度法和鲍威尔法三种无约束优化算法进行研究,根据试验数据结果对上述三种算法进行比较分析,以供进一步的有约束条件的优化设计问题使用。     

塔式起重机变幅机构模糊优化设计

针对塔式起重机变幅机构的设计实例,在模糊数学的基础上采用模糊优化设计方法求解。考虑到设计参数取值的不确定性和影响设计的某些因素很难用确定数值表示, 根据常规优化设计,建立模糊约束条件。在满足承载能力和刚度要求条件下,以变幅机构中蜗轮齿冠体积最小为优化目标,建立模糊优化设计的数学模型,并给出优化方法和结果分析。     

散热器的优化设计

本文以给定材料体积下散热量最大为目标函数,并考虑空间、制造方面的限制,建立了比较符合工程实际的散热器优化设计数学模型,进而利用复合形法对模型进行求解,得出了在一定边界条件及约束条件下,散热量量大的散热器结构尺寸,并在微机上开发了一个能应用于工程实际的散热器优化设计软件。     

一种机载设备安装支架的动力特性优化

以结构固有频率为约束或目标的优化是结构动力特性优化设计的重要分支。以一种壁板结构机载设备安装支架作为优化设计对象,建立了优化数学模型,在满足频率约束条件下,同时考虑机械加工工艺性的要求,使支架自重极小化。优化分析前,介绍了结构无阻尼自由振动方程,比较和确定了方程特征值在MSC.Nastran中的求解方法。最后,根据优化后的结构设计参数,校核了支架的一阶固有频率是否在约束条件范围内。     

具有动态约束的齿轮传动模糊优化设计

提出了一种新的齿轮传动优化设计方法,即在齿轮传动静态优化设计数学模型中,引入临界转速比和动载系数作为动态性能约束条件;考虑了约束条件的模糊性,建立了具有动态约束条件的模糊优化数学模型;应用模糊论方法来求解此数学模型,并对实例进行模糊优化设计,结果表明,此方法是有效和实用的。     

齿轮箱体动力响应优化设计

运用MSC.NASTRAN软件以齿轮箱体振动加速度最小为目标函数，以动应力和动位移为约束条件对其进行动力优化设计；介绍了动力优化设计的详细过程，动力优化设计降低了齿轮箱体的振动幅值和变形；分析了齿轮箱体动力响应优化设计结果。