机械系统面向制造过程的稳健优化设计方法

综合运用田口（三次设计）方法和基于数学规划的优化设计方法的优点,以提高设计结果的生产再现性为目的,提出了一种机械系统面向制造过程的稳健优化设计方法。系统介绍了稳健优化设计的设计变量选取策略、标征动态质量特性的目标函数通用表达式和约束处理策略,得到了一些有益的结果     

摆动活齿减速器的双目标模糊稳健优化设计

将基于正交设计的稳健设计法应用于摆动活齿减速器的模糊优化设计，提出了摆动活齿减速器的模糊稳健优化设计方法。在考虑了影响摆动活齿传动的模糊因素的基础上，建立了以摆动活齿减速器的体积小、效率高为目标的双目标模糊稳健优化设计数学模型。对摆动活齿减速器进行了模糊稳健优化设计，应用模糊综合评判法对该优化设计的结果进行评判，得到了该减速器设计变量的稳健优化设计最优组合。     

基于层次分析粒子群算法的可靠性稳健优化设计

利用多目标优化策略,将机械零部件的可靠性稳健优化设计转化为多目标问题。为提高零部件可靠性稳健优化设计多目标模型的求解效率,将所提出的基于层次分析法的多目标粒子群算法应用于可靠性稳健优化设计的多目标模型求解中。该方法简便易行,能迅速准确地得到机械零部件扭杆的可靠性稳健优化设计信息。     

基于区间分析的主轴箱稳健优化设计

为了提高机床主轴箱的静、动态性能及其稳健性,采用区间模型描述不确定性,考虑设计参数的不确定性,建立主轴箱的优化模型;采用拉丁超立方试验设计方法,对主轴箱进行静、动态特性有限元仿真试验;采用Ｋｒｉｇｉｎｇ模型拟合主轴箱的静、动态特性;采用基于区间分析的非概率稳健优化设计方法,对主轴箱进行稳健优化设计,并通过有限元分析对主轴箱稳健优化设计结果进行验证。     

机械零部件的动态可靠性稳健优化设计

研究了机械零部件强度、载荷和可靠度随时间的变化规律,并建立了随机载荷作用下的机械零件动态可靠性模型,讨论了动态可靠性灵敏度设计问题,提出了动态可靠性灵敏度设计的计算方法;将可靠性优化设计理论与动态可靠性灵敏度分析方法相结合,建立了动态可靠性稳健优化设计的计算模型,解决了机械零件的动态可靠性稳健优化设计问题。     

机械零部件的动态可靠性稳健优化设计

研究了机械零部件强度、载荷和可靠度随时间的变化规律,并建立了随机载荷作用下的机械零件动 态可靠性模型,讨论了动态可靠性灵敏度设计问题,提出了动态可靠性灵敏度设计的计算方法;将可靠性优化设计 理论与动态可靠性灵敏度分析方法相结合,建立了动态可靠性稳健优化设计的计算模型,解决了机械零件的动态可 靠性稳健优化设计问题。     

基于灰色粒子群算法的可靠性稳健优化设计

为提高车辆零部件的安全性和稳健性,应用可靠性稳健优化设计理论和多目标决策方法,将车辆前轴的可靠性稳健优化设计转化为多目标优化问题。运用灰色理论中的关联分析法,选取粒子群算法中的全局极值和个体极值,提出了适合可靠性稳健优化设计中多目标模型求解的灰色粒子群算法。与传统方法相比,该方法更能迅速准确地得到车辆前轴的可靠性稳健优化设计信息。     

基于混合变量的可靠性稳健设计方法

将产品性能函数在指定百分位数处的波动作为产品稳健性指标,极限性能函数的区间可靠度大于可靠性指标作为约束,建立了随机变量和区间变量同时存在时的可靠性稳健设计单目标优化模型。为了提高可靠性优化设计问题的效率,将两个耦合的优化问题分解成两层结构优化设计问题,上层为稳健优化设计,下层进行可靠性分析计算。最后用减速器可靠性稳健优化设计问题验证所建立模型的效率和精度。     

基于工程模型的现代稳健优化设计

现代稳健优化设计是以工程模型为基础,并与计算机技术、优化技术相结合的设计方法.将"公理化设计"中的"独立性公理"及"信息公理"引入系统设计阶段,作为系统设计阶段的指导思想:将"最小灵敏度"法引入参数设计阶段寻求产品设计参数的稳健优化值,并以汽车轮盖的设计为例说明如何使用该方法;将"整数规划"法引入公差设计阶段,设计经济合理的产品公差尺寸.传统稳健设计需要进行大量的实验才能完成,而现代稳健优化设计因以模型代替实物可以用计算机完成设计,故产品的开发周期大大缩短.     

汽车离合器膜片弹簧的稳健优化设计

以往见诸于文献的汽车离合器膜片弹簧的优化设计,均没有考虑设计变量及参数在制造中可能产生的各种变异,存在着现性差的缺点。本文针对这一问题,应用稳健优化设计方法对汽车离合器膜片弹簧进行设计,充分考虑各设计变量及参数的变异,使设计结果有较好的再现性。     

车辆钢板弹簧的多目标可靠性稳健优化设计

为提高车辆钢板弹簧的安全性和稳健性,运用可靠性稳健优化设计理论和多目标思想,为车辆钢板弹簧建立一个可靠性稳健优化设计的高维多目标模型。为提高模型的求解精度,利用层次分析法选取粒子群算法中的全局极值和个体极值,提出了基于层次分析法的多目标粒子群算法。与传统方法相比,利用该算法进行可靠性稳健优化设计高维多目标模型求解,简便易行并能迅速准确地得到车辆钢板弹簧的可靠性稳健优化设计信息。     

产品的稳健与优化设计

阐述产品的稳健优化设计的原理与方法，建立了稳健与优化设计的模型，并通过实例分析其可行性。     

机械零部件动态可靠性稳健优化设计的群智能算法

在运用随机过程和顺序统计原理建立载荷和强度随时间变化的动态可靠性模型基础上,利用稳健设计理论,建立了机械零部件动态可靠性稳健优化设计的多目标优化模型。针对该多目标模型所具有的动态高维的特点,提出了基于灰色关联分析的多粒子群协同动态多目标优化算法。以钢板弹簧结构为例,给出了动态环境下随时间变化的最优解集,为机械零部件的动态可靠性稳健优化设计提供了理论依据。     

基于工程模型的现代隐健优化设计

现代稳健优化设计是以工程模型为基础,并与计算机技术,优化技术相结合的设计方法。将“公理化设计”中的“独立性公理”及“信息公理”引入系统设计阶段,作为系统设计阶段的指导思想：将“最小灵敏度”法引入参数设计阶段寻求产品设计参数的稳健优化值。     

灰色系统理论的多目标可靠性稳健设计

通过对目标函数和约束条件进行灵敏度分析,生成目标函数和约束函数的灵敏度附加项,提出了2种基于灵敏度附加目标函数的可靠性稳健优化设计模型;针对不同评价者对目标获取信息的局限性,基于灰色系统理论把评价者对目标的评估分配在一定范围内,给出了计算各目标函数权重系数的专家评估方法. 应用Matlab7.1语言的优化工具箱和符号工具箱实现圆柱螺旋压缩弹簧的多目标可靠性稳健优化设计. 算例表明,该方法具有较高的精度和可靠度,为机械零件的可靠性设计提供了理论依据.     

基于信噪比的多目标决策方法及其工程应用

求解多目标优化问题得到非劣解集后,为了确定出最终的设计方案,研究简单而有效的多目标决策方法十分必要。为此,提出了一种基于信噪比的多目标决策方法。该决策方法在多目标优化设计中引入稳健设计的思想,运用信噪比的概念在非劣解集中选择最稳健的设计作为最终方案。基于信噪比的多目标决策方法,不仅可以方便地对非劣解进行评价和排序,而且考虑到工程实际中误差的客观存在,具有较大的工程应用价值。文中采用某轻型飞机齿轮箱多目标优化设计作为算例,验证了采用该决策方法的必要性和有效性。     

锅炉省煤器的优化设计

探讨了最优化技术应用于锅炉省煤器优化设计的方法，提出了多种处法功能的技术进行组合的优化策略，给出了一种省煤器优化设计的数学模型；结合一个应用实例进行了优化，并将设计结果与原设计数据作了比较。     

可调油压减振器的稳健设计

为提高可调油压减振器阻尼性能,并降低其制造成本,提出一种基于优化设计的油压减振器稳健设计方法.对于加工精度要求较高的阻尼阀件,该方法依据流体动力特性、阻尼调节原理和动态特性要求分析并选定敏度参数后,以加工成本和产品性能及其稳健性为优化目标,设计参数及其容差为优化变量,建立了可调线性油压减振器的稳健设计模型.研究结果表明,应用该方法合理分配设计参数的容差,可使加工精度要求降低,性能稳健性提高.     

柔性三维拉弯成形工艺稳健设计

分析了型材柔性三维拉弯成形工艺的可控因素和不可控因素,提出了该工艺稳健分析优化设计方法。通过有限元模拟,对可控因素和不可控因素进行正交试验分析,找出了影响较大的因素。采用在减小回弹的基础上控制型材厚度变化率的综合质量损失为目标函数,用响应面模型对其进行函数拟合,然后利用遗传算法对目标函数进行稳健优化。试验验证结果表明:采用该方法进行稳健优化设计后,能够在满足约束条件的情况下有效减小综合质量损失。     

基于模糊择近原则的容差稳健优化设计

以双目标离散容差-成本模型为基础,通过引入模糊数学中的隶属度函数和贴近度,提出了一种模糊容差稳健优化设计方法。该方法将模糊数学的择近原则和试验设计方法结合起来,较好地解决了双目标离散容差设计的全局最优问题。最后通过一个实例验证了该方法的合理、有效性。