遗传算法在多元铜基钎料成分优化中的应用

CuZn钎料在白口铸铁表面的润湿性能和钎缝剪切强度低于其在钢表面的润湿性能和钎缝剪切强度,白口铸铁向钎料过度溶解所造成的溶蚀是钎料润湿性能差、钎缝剪切强度低的主要原因。为提高CuZu钎料的综合性能,本文根据二次回归组合设计方法建立了合金元素与钎料润湿性能、剪切强度的回归方程,分析了合金元素对钎料的润湿性能及钎缝剪切强度的影响规律;将分层序列法与遗传算法相结合可以求解钎料润湿性能、钎缝剪切强度多目标优化问题。实验表明,采用本文提出的铜基钎料成分优化方法,可以获得优化的铜基钎料成分和性能。     

铜基钎料粉末的制备和性能研究

采用熔体气雾化法、真空机械破碎法制备BCu35NiMnCoFeSi（B、P）铜基八元合金粉末钎料。研究了真空机械破碎法制粉时间对出粉率、氧含量、铁含量及粉末形状的影响,考查了粉末钎料的填隙性、钎焊接头力学性能。通过对粉末成分、氧和杂质分析认为：真空机械破碎法能获得含氧量较低的粉末钎料。     

铜基钎料钎焊白口铸铁钎缝界面冶金反应机理

非光滑单元体对材料（白口铸铁）与钢的连接是仿生非光滑表面减粘降阻的关键技术之一。本文采用金相显微镜、扫描电镜、电子探针和X－射线衍射仪分析了多元铜基钎料钎焊白口铸铁钎缝界面冶金结合形成的特点及界面层对钎缝力学性能的影响。研究结果表明：铜基钎料钎焊白口铸铁界面冶金反应剧烈,时间和温度对界面的形成影响明显,复杂界面层的形成降低了钎缝剪切强度,剪切断裂沿铜基钎料与白口铸铁钎缝界面一侧进行。     

Sn-Zn-Bi无铅钎料成分设计

利用二次回归正交组合设计建立了Sn Zn Bi无铅钎料成分与润湿性能、力学性能及抗腐蚀性能的回归方程,分析了成分质量分数对钎料润湿性能、接头剪切强度及钎缝抗腐蚀能力的影响规律。结果表明:增加Zn的质量分数有助于提高接头剪切强度,但同时也使钎料润湿性和钎缝抗腐蚀性能下降;添加适量质量分数的Bi能明显改善钎料的润湿性、接头剪切强度和钎缝抗腐蚀性;Zn、Bi交互作用对钎料和接头性能有一定的影响。在综合考虑成分变化对钎料熔点、熔化温度区间等影响后,优化设计出用于电子工业的w(Zn)=8%～9%、w(Bi)=3%～4%的Sn Zn Bi无铅钎料。     

Cu-Ni-Sn-Ti活性钎料成分设计与优化

利用混料回归设计建立了Cu-Ni-Sn-Ti活性钎料成分与剪切强度、润湿性能的回归方程,分析了成分质量分数对接头剪切强度和钎料润湿性能的影响规律。结果表明:增加Ti含量有助于提高钎料的润湿性能,但同时也使接头的剪切强度下降;添加适量的Sn能明显改善接头剪切强度和钎料的润湿性能。在综合考虑成分变化对钎料熔化温度区间等影响后,优化设计出用于钎焊连接立方氮化硼超硬材料的w(Ti)=10%~12%、w(Sn)=3%~5.5%的Cu-Ni-Sn-Ti活性钎料。     

非晶态铜基无银钎焊料的应用试验研究

非晶态铜基无银钎焊料是利用新的冶金手段制备的一种新型钎焊料。材料内部的原子排列有着奇异的与一般金属结晶不同的特殊结构状态。本文通过焊接试验研究,从焊接工艺效果、机械强度、导电性能等方面证明了这种新型钎焊料的优异特性。     

非晶态合金钎料真空钎焊接头组织研究

研究了铜的添加对Ｎｉ－Ｃｒ－Ｂ－Ｓｉ系非晶态太合金纤料真空纤焊１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ母材的钎缝的组织特征和临界钎焊间隙值的影响规律,并与相同成分的晶态粉状钎料进行了对比。结果表明：在钎焊工艺规范确定情况下,随着钎料中铜的质量分数的增大,钎缝中固溶体含量增加,危性相厚度减小,钎焊接头的ＣＢＣ值增大;非晶态钎料钎焊接头中的元素和组织分布比较均匀,其ＣＢＣ值较晶态的大。     

多元无铅软钎料的计算机优化设计

利用二次回归正交设计法得到27组试验钎料配方，分别测定了它们的液相线温度和润湿性；选取液相线温度和润湿性的试验数据作为参数，依据回归设计理论，通过计算机辅助设计，建立了钎料的液相线温度、润湿性与Bi、Sb、Ag、Cu、Re之间关系的二次回归方程；根据最优化原理，通过建立数学模型计算机优化运算，得到了Sn-Bi-Sb-Ag-Cu-Re系优化钎料.试验结果表明，Sn-Bi-Sb-Ag-Cu-Re系优化钎料的熔化温度和润湿性均比较好.     

非晶态合金钎料的制备

用单辊急冷法在大气及真空状态下制备了非晶态合金钎料条带,Ｘ射线分析表明其眯完全非晶态。从条带的面分析,表明其元素分布均匀。在反复试验的基础上,确定了冷辊转速、喷嘴口尺寸、喷带的间隙和喷射压力等喷制非晶态条带的关键工艺参数。     

钎料、钎剂对PCD刀具焊接性能的影响

针对PCD层易石墨化,硬质合金基底难被钎料润湿的这些缺点,通过应用根据剪切原理自制的试验专用夹具进行抗剪切强度测试、钎焊试验,研究了在空气条件下高频感应钎焊PCD刀具过程中钎料、钎剂对刀具焊接性能的影响,提出了当母材分别为T8钢和YG16、YG16和YG8时,钎料、钎剂的优化搭配方案.     

工程结构优化设计的混合遗传算法

根据工程实际，充分考虑规范规定的约束条件和各项技术标准要求，建立了工程结构优化设计模型。为了改善遗传算法在迭代过程中经常出现未成熟收敛、振荡、随机性太大和迭代过程缓慢等缺点，提出一种离散变量结构优化设计的三等分割算法，并与标准遗传算法结合成混合遗传算法。对25杆框架结构优化设计，结果表明，这种混合遗传算法的收敛特性得到很好的改善，即发挥了三等分割算法省时、局部搜索能力强的特点，又发挥了遗传算法全局性好的特点，是有效的工程结构优化设计方法。     

应用混合遗传算法的建筑结构优化设计

提出一种离散变量结构优化设计的单向搜索算法并与标准遗传算法结合成混合遗传算法,即发挥了单向搜索算法省时、高效、局部搜索能力强的特点,又发挥了遗传算法全局性好的特点。算例结果表明,该方法能直接计算具有应力约束和截面尺寸约束的离散变量结构优化设计问题,也能处理同时具有稳定约束和位移约束的多工况、多约束、多变量的离散变量结构优化设计问题。这种混合遗传算法优于标准遗传算法和单向搜索算法,是兼二者之长,弃二者之短的高效的理想优化设计方法。     

遗传算法在并联机床设计中的应用

提出了并联机床工作空间重力比R_（WW）和支路行程与支路最短长度比R_（SS）,并以此为主建立了并联机床优化设计数学模型,采用遗传算法求解,可提高机床设计性能指标。     

复合形遗传算法在离散变量桁架结构拓扑优化设计中的应用

为了避免在结构拓扑优化过程中杆件和节点的增删带来的奇异解，设计了一些启发式准则来产生结构可能的拓扑结构形式，再采用混合遗传算法——复合形遗传算法进行截面优化。把复合形法嵌入到遗传算法中，利用复合形法对群体中的可行个体和不可行个体分别进行处理，可提高遗传算法种群的质量，有利于最优解的搜索。该方法既有复合形法快速高效的特点，又有遗传算法全局性好的特点。算例的结果表明，该方法用于桁架结构拓扑优化设计是有效的。     

一种改进的遗传算法及其应用

遗传算法由于其隐合并行性和全局搜索特性,使其具有其他常规优化算法无法拥有的优点.然而,标准遗传算法存在着收敛速度慢、易"早熟"等缺陷.针对应用标准遗传算法时所存在的局限性,从适应值、交叉和变异算子以及控制参数的选取等多方面进行了遗传算法的改进设计.这种改进的遗传算法可进一步改善算法的搜索能力、搜索效率和收敛性能.最后以(N M)客错系统的优化模型作为优化目标,得到了费用模型的最优解.计算结果验证了算法的有效性和正确性.     

遗传算法在电容器—电抗器组优化计算中的应用

建立了串联电抗率优化计算数学模型，利用遗传算法计算了这一非线性整数规划问题．     

一种改进遗传算法在建筑结构优化设计中的应用

针对遗传算法在迭代过程中经常出现的未成熟收敛、振荡、随机性太大等缺点，引入一种新的遗传算子——单亲遗传算子，用于对标准遗传算法的改进。包含单亲遗传算子的改进遗传算法能直接计算具有应力约束和截面尺寸约束的离散变量结构优化问题，也能处理同时具有稳定约束和位移约束的多工况、多约束、多变量的离散变量结构优化设计问题，进而对框架结构的多种工况进行优化设计的结果进行了对比验证，结果表明：改进遗传算法比标准遗传算法有好得多的收敛特性，迭代次数明显减少，优化设计结果也远好于标准遗传算法。     

一类特殊约束下的遗传算法及其收敛性分析

针对一类带约束的优化问题提出了隔离小生境的多种群孤立进化遗传算法,分析了算法的全局收敛性.并将算法用于模糊控制器的优化问题,仿真实例说明了算法的有效性和实用性.     

基于小生境遗传算法的YKK系列高压电机优化设计

为了使YKK系列电机最终实现高效节能的目的,并且满足生产实际中所提出的各种约束要求,引入了小生境遗传算法进行电机的优化设计.针对中型高压电机定子成型线圈的结构以及三圆尺寸相对固定的实际情况,对小生境遗传算法进行相应的改进,有效地避免了优化算法易于局部收敛的问题.结果表明:与初始方案相比较,电机的设计结果满足了高效电机所提出的技术指标.并且电机的体积得到了缩小,节约了电机的有效材料.证明了改进的小生境遗传算法的可行性及优越性,并具有工程实用价值.     

遗传算法的改进

遗传算法是建立在遗传学与自然选择基础上的自适应索过程,作为解决复杂问题的一种有效手段,遗传算法是目前人工智能和系统优化领域的热点研究课题。但是,在实际应用中,简单跗算法存在收剑速度慢和稳定性差等缺陷。为克服这些问题,在对遗传算法的基本要点进行介绍的基础上,对交换、突变和复制等算子以及操作过程进行了改进。为了验证改进遗传算法的可行性与有效性,进行了多峰值函数的优化。试验结果表明,改进遗传３算法提高了