矿山优化设计的发展及新趋势

矿山优化的应用目前越来越普遍。就其存在目的，基本方法，以及国内外的应用进行讨论．并且利用系统工程相关的理论知识结合现场实际提出一种矿山决策系统。以便于矿山优化的发展。可以快捷的做出设计，降低了设计人员的劳动强度。加快了设计的速度。提高了设计效果。     

660 MW燃煤机组SCR系统流场及喷氨优化

目的:研究"导流板+混合板"的流场优化方案和非均匀喷氨策略对机组SCR系统脱硝性能的影响。方法:通过数值模拟与冷模试验相结合的方法对SCR系统开展流场优化及验证研究,进一步采用耦合化学反应的数值模拟方法深入分析与评价基于权重思想的非均匀喷氨优化策略应用效果。结果:流场优化后,BMCR工况下AIG截面烟气速度分布偏差为7.71%,首层催化剂截面的烟气速度及氨浓度分布偏差分别为13.64%和4.60%,冷模试验结果与数值模拟结果吻合良好;喷氨优化后,首层催化剂截面的氨浓度分布偏差进一步下降至4.25%,脱硝效率提高3.31%。结论:研究发现"导流板+混合板"的流场优化方案和基于权重思想的非均匀喷氨策略可以提高机组的脱硝性能。     

基于并行混沌和复合形法的桁架结构形状优化

针对多工况下受应力、位移和局部稳定性约束的桁架形状优化问题,提出了基于并行混沌优化算法和复合形法的混合优化算法。该算法综合利用了并行混沌的全局搜索能力,复合形法的快速局部搜索能力和混沌细搜索。首先,利用并行混沌优化算法快速搜索到全局最优解附近,然后应用改进复合形法以并行混沌的优化解为初始复形进行搜索,提高了最优解的搜索速度,最后应用混沌细搜索策略提高最优解的精度。两个典型数值算例验证了该混合优化方法对桁架形状优化问题的有效性和稳定性。     

分散自适应主动控制参数优化方法

针对线谱扰动,提出一种分散自适应主动控制算法内部参数的优化方法。经理论分析指出分散自适应控制算法的稳定性和收敛速度可以通过优化其内部参数得到提高,并给出最优参数的求解方法。通过单层隔振系统的分散自适应控制实验验证了该方法的有效性。     

粉料包装机计量螺杆的结构参数优化设计

目的 在不改变螺杆转速和外径的前提下，对已有包装机的计量螺杆结构参数进行优化设计，提高计量螺杆的输送效率。方法 构建螺杆的输送能力模型，并分析颗粒在计量螺杆内部的运动速度。通过电镜显微镜观测典型物料颗粒微观形貌，在离散元仿真环境中构建颗粒形貌，并模拟粉状物料的计量输送过程。通过比对不同结构参数的计量螺杆输送能力，得到初选结构参数，基于粒子群优化算法得到螺杆最佳结构参数，通过仿真模拟方法对优化后的计量螺杆输送能力进行比对验证。结果 优化后的计量螺杆对粉状物料输送速度为358.79 mm/s，输送效率提高了7.44%。结论 通过优化结构参数和仿真模拟结合的方法，提高了粉状物料计量螺杆的输送效率，为工业企业计量螺杆的设计和加工提供基础数据参考。     

一种改进的广义遗传算法及其在鲁棒优化问题中的应用

提出一种改进的广义遗传算法,算法中引入了异种机制以提高种群的多样性,在保证收敛速度的同时防止了早熟收敛。将该方法应用于复杂载荷作用下结构的鲁棒优化问题,并采用Taguchi望目特性的SN比构造了遗传算法的目标函数。数值算例表明,异种机制能够有效地提高广义遗传算法收敛于全局最优解的概率,加快收敛速度;结合了Taguchi鲁棒设计方法的广义遗传算法能够有效地求解复杂载荷作用下带有不确定参数的结构鲁棒优化问题。     

考虑碳排放和时间窗的冷链物流配送路径优化研究

目的 确保生鲜农产品在短时间内完成从配送中心到客户点的配送,提高配送效率,降低配送成本。方法 综合考虑温度变化对卸货过程中生鲜腐烂率的影响,运输过程和冷藏过程中的碳排放成本,以及违反时间窗的惩罚成本等因素,构建配送成本最小化模型,引入碳税机制定量分析碳排放成本,运用改进的自适应遗传算法进行求解,并对碳排放价格进行灵敏度分析。结果 优化后的总配送成本相较于优化前减少了3.8%,碳排放成本相较于优化前减少了27.8%,总配送时间相较于优化前减少了3.3%。结论 优化后的遗传算法在降低配送成本和碳排放成本上具有显著效果,可以通过合理控制碳排放价格等手段来降低配送成本和碳排放成本。     

基于混沌优化的板形信号模式识别的研究

针对传统的基于最小二乘法板形信号模式识别方法抗千扰能力差、精度低,神经网络识别方法在实际应用中效果不佳的问题,通过对板形信号和板形识别数学模型的分析,首先将板形信号模式识别过程转化为函数的优化问题。为提高板形信号识别的精度和速度,以勒让德正交多项式作为板形缺陷的基模式,用模糊识别理论与混沌优化方法对该函数进行优化求解。采用模糊理论作为初步识别,用以降低混沌优化的求解维数和缩小搜索空间,借助梯度下降法的思想对混沌优化的局部搜索能力进行改善,从而进一步提高了混沌优化对板形信号模式识别的识别速度和精度。     

采用等效有限元模型的复合材料机翼结构优化

在机翼设计过程中,将等效有限元模型(EFEM)方法应用于考虑静力学和动力学要求的机翼结构优化。提出了"三步走"的结构优化策略,将一个多变量的复杂优化问题转换为一系列少变量的简单优化问题,对某支线客机的复合材料机翼进行了优化设计。首先以位移、静强度和颤振速度作为约束条件对机翼复合材料铺层比例进行优化;然后以静强度和结构稳定性作为约束,以最小化结构质量和结构效率作为优化目标,对各翼肋之间的加强壁板进行优化设计;最后再以位移和颤振速度为约束,对机翼结构总体刚度进行优化设计。结果表明:EFEM方法具有快速建模和计算量少的优点,采用"三步走"优化策略具有更高的效率,适用于初步机翼结构优化设计。     

基于改进自适应遗传算法的钢框架非线性优化设计

遗传算法在建筑钢结构设计中的应用不仅改变了传统的设计概念,而且可以丰富钢结构优化设计理论和方法,在经济建设中取得显著效益．在比较、分析、综合现有的一些改进方法的基础上,对基本遗传算法提出了一系列改进措施,形成了一种高效综合的遗传算法．改进算法采用最优保存策略和比例选择相结合的选择思路,设计了与进化代数相关的交叉概率和与个体适应度相关的变异概率．将该算法应用于以质量（造价）最小为优化目标的钢框架结构的优化设计中,结果表明,改进的遗传算法不仅可以获得满意的优化效果,而且还有效地提高了计算速度.     

响应表面法在结构噪声优化中的应用研究

针对结构噪声有限元直接优化的非线性和复杂性,利用传统的声固耦合有限元法,结合响应表面法计算结构噪声值,以结构参数为设计变量,建立设计变量与结构噪声值的映射模型,避免了有限元灵敏度分析,提高了优化速度。以封闭箱体的结构噪声优化为例,验证了该方法的有效性。     

倾角约束条件下的机器人喷涂轨迹优化

目的:提高机器人针对自由曲面进行倾斜喷涂时的涂层厚度均匀性。方法:提出了一种以喷枪姿态和移动速度为变量的倾角喷涂轨迹优化方法。首先建立了喷枪倾斜喷涂时的涂层增长模型,然后用边界盒子法生成待加工面上的喷涂轨迹,并且采用插补的方法获得以涂层厚度均匀性为目标的喷涂轨迹优化模型,最后用改进的遗传算法求解获得每条轨迹上喷枪姿态和移动速度的最优值。结果:前两次仿真实验中,仅优化喷枪的移动速度,曲面上的涂层最大厚度差分别为34.0μm和54.0μm,而同时对喷枪的姿态和移动速度进行优化,涂层最大厚度差为5.6μm。结论:喷枪倾斜喷涂时,对喷枪姿态和移动速度同时进行优化,可以更好的提高涂层均匀性。     

基于分组策略的多目标三维装箱算法

目的 针对现有三维装箱算法优化目标单一、优化效率低的问题,提出适用于求解大规模货物装载问题的多目标装箱算法,以提高装箱规划效率,确保货物运输安全。方法 考虑5种现实约束条件,以体积利用率和装载垛型重心偏移量为优化目标,建立多目标货物装载优化模型。采用拟人式装箱对货物进行预分组,减小决策空间,然后结合分组信息与装箱算法生成初始解;引入数据驱动的装箱交叉算子提高算法收敛性;设计多策略变异算子提高算法结果的多样性。结果 以公共数据集和真实航空货物数据作为实验数据进行实验。实验结果表明,在满足多种约束条件下,集装箱装载强异构货物平均体积利用率达到92.0%,重心位置空间偏移从20 cm减少到7.5 cm,并且算法运行时间减少了73.5%。结论 本文所提算法应用于求解大规模多目标三维装箱问题,提高了装箱质量和效率,可为三维装箱算法的工程应用提供参考。     

基于智能优化算法的机场航站楼桁架结构设计

进行更加安全稳定和轻质量的桁架结构设计,对机场航站楼的安全稳定高效运营具有十分重要的意义。该文从宏观万有引力出发,对桁架结构中粒子级别的应力关系进行了分析,建立了启发式的智能优化算法。针对桁架结构设计和优化过程进行数学建模,以质量更轻为优化目标,配置应力条件、位移条件、横截面条件以及频率条件等组合约束。最后以10杆桁架结构为研究对象进行试验研究,试验结果显示：该文提出的优化设计方法可以获得更轻的桁架结构和更快的收敛速度。     

优化焊接电流和速度剖线降低端接焊棒材的变形

焊接变形通常通过夹紧方法控制。侧面加热或快速冷却可以减少一些应用的变形。除了夹紧方法,工艺参数也影响变形,所以如果可以控制焊接工艺参数,这些参数的优化剖线也可以减少变形。本文中介绍可以采用优化的焊接电流和移动速度剖线来减少变形。     

面向绿色制造的机械加工系统任务优化调度方法研究

机械加工系统可以应用绿色制造方案,通过对加工任务进行优化调度可以减少其对环境的污染,并且降低资源的消耗率。本研究将浅析下面向绿色制造的机械加工系统任务优化调度方法。     

基于瞬态动力学分析的波纹管结构优化

目的 优化波纹管结构尺寸,最大程度地减小波纹管的应力集中,提高波纹管的疲劳寿命。方法 利用ANSYS Workbench对真空灭弧室用波纹管进行参数化建模,对其耦合速度压力复杂工况进行瞬态动力学分析,借助DOE(Design of Experiment)技术对波纹管关键几何参数进行单目标优化设计,对优化结果进行强度校核和疲劳寿命计算。结果 优化结果符合设计要求,波纹管在耦合速度压力复杂工况下满足强度的同时,最大等效应力减小了28.8%,疲劳寿命由3 064次提高到32 260次。结论 优化后的结构有效减小了波纹管危险部位的应力集中,疲劳寿命得到提高。     

看板控制系统零部件厂内搬运路线的优化

从看板控制系统厂内各零部件运输路线没有进行优化而导致了人力、物力的浪费问题着手，以降低厂内总搬运成本为出发点，提出并论述了设立临时中转站的优化方法及这样的临时中转站的存在的理论证明，并指出了如何寻找站点的方法。该优化方法是可以对到相应的资源进行调配，以达到减少厂内总搬运成本这一目的。     

浅谈矿井提升机电控系统优化

针对矿井提升系统控制存在的速度控制差，运行平稳性差等不足，提出了继电器、调绳闭锁、井筒同步开关等方面的优化改造，提高了提升系统的平稳性，减少了操作时间和休止时间，增加了矿井的提升能力，确保了矿井安全生产。     

基于空箱拉动的总装线物料配送研究

针对汽车总装线边空箱拉动供料模式下的物料配送问题,分析了空箱拉动模式下物料配送、空箱回收、需求点物料消耗速度对配送路线规划的影响.以配送路线最短和配送路线需求点配送频次均衡化为优化目标,建立了基于空箱拉动模式的总装线边物料配送路径优化模型.利用改进自适应遗传算法求解模型,根据种群适应度分布变化趋势调整交叉和变异概率,提高了遗传算法搜索能力.实例仿真结果显示,与总装线原配送方案相比,该模型减少了约32%的配送路程.