压力容器的有限元分析及优化设计

针对传统设计中压力容器的材料浪费问题,提出基于有限元分析的压力容器的优化设计方法．该方法首先利用有限元法对压力容器进行分析并提取分析结果中的相关参数,然后利用优化设计方法进行定量计算,最终得到既满足性能指标又满足设计指标的设计参数．实际结果表明,基于有限元分析的优化设计方法,在工程实际应用中可有效发挥作用．     

基于改进ACO与PSO算法的结构可靠度分析

针对基本蚁群算法的过早收敛问题,引入信息熵,通过优化参数 ,对基本蚁群算法进行改进,进而寻找结构的最短失效路径。从可靠指标的几何意义出发, 利用罚函数法, 将结构可靠指标的求解问题转化成相应的无约束优化问题,采用粒子群算法对结构可靠指标进行求解计算。以十杆桁架为例,采用响应面法、遗传算法与本算法对结构可靠指标进行对比计算,结果表明改进蚁群与粒子群算法的收敛速度快,计算精度高。     

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。     

复合材料压力容器无损检测研究现状

随着复合材料压力容器的研究及其在航空航天等领域的广泛应用,检测复合材料压力容器内部缺陷、损伤的无损检测技术也得到迅速的发展.总结了用于复合材料压力容器无损检测的超声波技术、声发射技术、声-超声技术、涡流检测技术、计算机断层扫描技术、红外热波、数字散斑等主要无损检测方法,对上述方法的原理、特点、适用范围及其在复合材料压力容器无损检测中的检测特征作了简要评述;并对复合材料压力容器无损检测研究进行了展望.     

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。     

基于体系可靠性的随机桁架结构优化设计

建立了具有位移和体系可靠性约束的随机桁架结构优化设计数学模型，利用基于随机因子的有限元法对结构进行了可靠性分析．由于优化中处理结构体系可靠性约束较困难。提出了一种通过可靠度分配和再分配的方法。将给定体系失效概率依据结构敏度信息分解成为各杆件单元失效概率之和。解决了基于体系可靠性优化中关于可靠性求解的难点．     

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。     

改进遗传算法与粒子群优化算法及其对比分析

进化算法作为一类新的优化搜索方法，广泛应用于各种优化问题．现对简单遗传算法进行了改进，采用实值编码，并与模拟退火算法及基于适值排序和随机选择的方法相结合，形成了改进遗传算法．同时还介绍了一种新的进化算法一粒子群优化算法．将这两种优化算法应用于函数优化，并对优化结果进行了对比分析．比较结果表明，改进遗传算法和粒子群优化算法都可以在函数优化方面表现出较好的健壮性，但在找寻最优解的效率上，粒子群优化算法较好．     

扁平绕带式压力容器的优化设计法

本文提出了一种通过控制扁平绕带式压力容器钢带上的预应力与缠绕倾角,来控制容器铜体上应力分布的优化设计法,通过这种设计,可使容器筒体上的应力第一次实现可调,并列举了计算实例加以说明。     

基于小波神经网络的结构系统可靠性优化设计

针对具有非正态随机参数的可靠性优化设计,利用随机摄动-Edgeworth级数方法,将可靠性概率约束转化为等价的确定型约束,并运用优化算法求取结构可靠性优化设计的初始点。利用随机模拟-小波神经网络方法有效地解决了具有多失效模式的结构系统可靠性优化设计中系统功能函数难以显性表达的问题。并利用网络的逆映射功能实现了结构系统可靠性优化设计,实验结果表明上述方法是行之有效的。     

基于视频的血管压力灌注系统的设计

为解决传统的血管压力灌注实验人工操作繁琐、可重复性低、测量范围受限等问题,研发了一种新型的自动血管压力灌注实验系统.基于数字视频采集与图像处理技术,设计了专用的血管灌注槽以固定血管、模拟生理环境,通过电子目镜与信号采集器分别获取血管视频与生理环境参数.利用改进的自适应血管自动跟踪算法,可以实时测量血管的直径及其横截面的内外径,同时自动记录并处理生理参数.将该系统应用于高糖环境下血管内皮功能紊乱研究,实验结果表明:所研发的系统大大改善了血管灌流实验的效率与准确度.通过使用不同传感器或者调整软件监控系统的参数,可以方便地扩展系统功能.     

绕带式压力容器采用适应性随机搜索法的优化设计（Ⅰ）

本文提出了扁平绕带式压力容器以内筒最大漏检缺陷不扩展为适宜应力状态和合成状态下钢带等剪切应力缠绕的概念,并以此建立优化数学模型。结果表明:采用适应性随机搜索法计算容器绕层的内外半径和钢带缠绕参数,既能适当减薄壁厚,又能改善受力状态,达到经济安全的目的。     

复合桩基承载力可靠度研究

根据复合桩基的承载特性,在考虑桩、台共同承担荷载的基础上建立了可靠度分析概率模型,针对实例计算了多种情况下相应于现行定值法设计安全水准的复合桩基承载力的可靠指标,并对可靠指标的灵敏度进行了分析．     

基于改进PSO算法的自适应均衡算法

传统的自适应均衡算法存在收敛速度慢,稳定性差、均衡效果不理想等缺点,从而使自适应均衡器在高速光纤通信系统中的应用受到限制.具有梯度搜索因子的Grads-PSO算法,结合了传统数值优化方法在计算速度和计算精度上的优势,将梯度法引入粒子群算法中.在梯度搜索因子的指导下,PSO算法的运算过程显得更加有规则,从而提高了算法的收敛速度和运算精度.因此,本文提出将改进PSO算法用作自适应均衡器均衡算法.通过仿真实验表明,改进PSO算法具有收敛速度快,计算精度高的优点,将其作为自适应均衡器的控制算法可收到很好的均衡效果,优于传统的控制算法.     

计及氢能多元利用特性的电氢耦合系统容量优化配置方法

氢能作为清洁能源,可与风能等可再生能源结合,为系统提供低碳运行方案。首先,在传统电氢耦合系统的基础上,引入天然气及碳捕集系统,设计了计及氢能多元利用特性的电氢能源系统优化配置模型。然后,建立了将氢能零污染发电和甲烷化两种应用途径相结合的系统模型,以系统等年值成本最小为目标函数,通过改进粒子群算法对构建模型进行寻优求解,得到了系统各设备最优容量配置方案。最后,通过算例对比,证明了优化方案在成本最低时,可支配碳配额增加,具有环保性。     

概率-非概率混合结构体系失效概率的区间分析

在结构的非概率可靠性方法和概率-非概率混合可靠性模型的基础上，提出了概率-非概率混合结构体系可靠性分析的区间概率模型。给出了混合结构体系失效模式的识别方法和体系失效概率的区间计算方法。实例分析表明中方法是有效和可行性。     

解析水文频率在水利工程设计中的作用

为了寻求水文频率参数最优值,进而得到精度更高的水文特征值,提出一种基于粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法与自适应遗传算法(adaptive genetic algorithm,AGA)的水文频率参数优化算法. 该算法基于离差平方和最小准则、离差绝对值和最小准则及相对离(残)差平方和最小准则,构建水文频率参数优化模型,在粒子群算法中引入自适应遗传算子,将遗传算法的全局搜索能力强与粒子群算法的收敛速度快有效结合,并对交叉、变异概率进行自适应改进,形成一种自适应混合算法,用于对模型求解,得到最佳水文频率统计参数. 以北京市气象中心降雨资料为例,将本文算法与其他常规方法比较,结果表明:本文算法获得的参数值在拟合精度和适线效果上要优于常规方法,为水文频率分析领域决策提供了参考依据.

     

压力容器强度可靠性平均安全系数校核

为克服用常规安全系数校核容器强度不能反映应力和材料强度变化的缺点，利用可靠性分析的方法，获得压力容器受各种载荷下的可靠性平均安全系数，它既考虑了应力和强度的变化，又考虑了失效的不同后果．用可靠性平均安全系数进行容器的强度校核比用常规安全系数进行容器校核安全和经济．     

混合有源电力滤波器中无源滤波器多目标优化设计

对粒子群优化算法进行改进,引入异步时变加速系数和线性时变权重系数,提出一种改进型粒子群优化算法。将无源滤波器的滤波效果、无功补偿容量及初期投资作为优化目标,利用改进型粒子群优化算法对混合有源电力滤波器中无源滤波器参数进行优化设计。仿真验证了理论分析和设计的正确性,相关设计方法可为其它类型的混合有源滤波器中无源滤波器的优化设计提供参考。     

基于改进遗传算法的结构可靠度计算

针对传统的遗传算法容易产生早熟收敛现象以及局部搜索能力较差等缺陷,结合鱼群算法中具有加快寻优速度的追尾行为和克服局部极值能力较好的聚群行为对其进行改进。将改进后的遗传算法应用到框架结构的可靠度分析中,并以门式框架结构为例,建立了以单元截面积、外荷载为设计变量,可靠度指标为目标函数的优化模型。分别采用JC法与改进遗传算法对门式框架结构的可靠度指标进行对比计算,两种算法在同一验算点不同荷载值下的可靠度指标的计算结果相近,但改进后的遗传算法在分析过程中受到的约束条件较少,简单高效。