浅论住宅建筑优化设计

住宅建筑优化设计是运用建筑系统理论进行住宅建筑设计的一种优化方法。从优化目标、优化过程、优化原则、优化内容、优化方法、优化管理及优化建议对住宅建筑优化设计多方面分别进行论述,对住宅建筑设计具有一定的指导作用。     

基于改进渐进结构优化方法的结构动力优化研究

在对渐进结构优化方法基本理论分析基础上,根据结构动力学的拓扑优化特点,结合尺寸优化理论,提出了一种新的删除准则。探索了一种改进型渐进结构优化方法,并叙述基本的优化步骤。最后,融入了质量、应力、位移以及频率等动力学约束条件参数,运用该方法进行谐激励力作用下的板结构动力响应拓扑优化。算例表明,改进渐进结构优化方法对结构动力学拓扑优化问题具有一定的适用性,拓展了基本渐进结构优化方法的应用范围。     

浅论住宅建筑优化设计

住宅建筑优化设计是运用建筑系统理论进行住宅建筑设计的一种优化方法。从优化目标、优化过程、优化原则、优化内容、优化方法、优化管理及优化建议对住宅建筑优化设计多方面分别进行论述,对住宅建筑设计具有一定的指导作用。     

热泵系统优化的研究现状、方法及展望

分别介绍了地源热泵、空气源热泵和污水源热泵系统优化的国内外研究现状;对优化方法进行了阐述,分析了各种优化方法的特点;指出了热泵系统优化属于多目标优化,应根据热泵系统形式、优化目标和优化原则选择不同的优化方法,并给出了用遗传算法优化土壤源热泵系统的实例;目前的优化方法还有待完善,对未来的热泵系统优化发展的前景也进行了展望。     

低碳理念在建筑规划设计中的应用探究

为了在建筑规划设计中更好地应用低碳理念,该文在建筑低碳设计中引入多目标优化计算方法,利用多目标优化计算方法对低碳设计内容进行进一步优化,并对实例进行计算,该文分析了多目标优化计算原理及常见求解方法,并将其与建筑低碳设计结合。案例计算表明,多目标优化计算方法在建筑低碳设计中有很好的适用性,能够对建筑低碳设计内容进行优化。该研究对今后低碳理念在建筑规划设计中的应用及优化有一定的借鉴意义。     

基于分级优化的复合材料带加强筋板屈曲优化

对工程中常用复合材料带加强筋板结构的优化方法进行研究。由于优化变量较多且变量类型涉及离散型和连续型两种类型,因此优化中引入了分级优化方法。在结构质量一定的前提下,确定各加强筋最优的位置、截面尺寸、铺层数及铺层顺序,以提高整体结构的抗屈曲性能。代理层的引入使优化问题可以在先不考虑铺层顺序的情况下对其余变量进行优化,通过析因实验设计方法确定剩余变量中影响结构屈曲载荷的主要变量和次要变量,并分别在第1、2级优化中独立对两类变量进行优化,在优化过程中根据变量的类型及取值范围,对部分变量建立径向基代理模型以提高优化效率。第3级优化采用遗传算法对铺层顺序进行优化。优化结果表明:优化后方案比原方案的抗屈曲能力提高了3.21倍。     

一种多台经纬仪优化布站的新方法

为提高交会测量的定位精度,提出一种基于遗传算法的经纬仪优化布站方法。首先建立优化布站数学模型,针对优化问题对遗传算法进行设计后运用该算法对3台经纬仪进行优化布站仿真计算,得到三台经纬仪经布站优化后的站点坐标,且仿真结果表明该方法能够明显提高对目标的定位精度。     

基于种群动力学模型的连续体结构拓扑优化仿生方法

通过种群动力学模型和有限元方法的耦合建立了骨骼重建数学模型,然后用像素单元的添加和删除准则把骨重建过程转化为材料形成和吸收过程,对连续体结构提出了仿生拓扑优化计算方法。通过对两个连续体结构拓扑优化中被广泛应用的典型数值算例进行拓扑优化计算,并将其结果与其它几种拓扑优化方法进行比较,验证了该方法的有效性。最终在三种不同边界条件下对长悬臂梁模型进行拓扑优化计算,以及在四种不同边界条件下拱桥模型进行拓扑优化计算,获得规则性和对称性的拓扑形式,该结果进一步说明了该仿生方法的合理性和可行性。     

力学映射下板壳结构的截面离散优化设计

依据力学映射的方法把离散变量优化问题转换为连续变量优化问题,通过在连续优化最优解附近构造两节模型,采用无穷小单元的无穷组合方法和变量连接术对板壳结构进行优化。同时在MSC公司的Nastran软件平台上利用其PCL语言开发出优化模块,并进行了算例的优化设计。     

基于Pareto最优解的零件制作方向优化研究

分析了快速成型工艺中零件制作方向对制件表面质量、所需支撑面积和零件制造时间的影响,分别建立了它们的优化数学模型。采用了基于Pareto最优解的多目标优化遗传算法NSGA-II进行优化计算,通过与单目标优化方法求得最优结果的对比,表明用多目标优化方法进行零件制作方向的优化计算,不仅可以求出比单目标方法更优的解,而且通过一次优化计算就可得到多个较优的零件制作方向。     

基于双值参数化方法且考虑制造约束的炭纤维复合材料铺层优化

基于梯度的优化方法对炭纤维复合材料层合板的铺层数量和顺序进行优化。优化问题中以铺层质量为目标,并以刚度和制造约束为约束。采用改进双值参数化方法对铺层的材料性能进行插值,并基于凸规划对偶算法对优化问题进行求解。为了适应凸规划对偶算法的特点,将关于铺层角度的制造约束表述为少量非线性约束。同时引入离散度约束和惩罚指数以消除优化结果中的中间变量。算例结果验证了该优化方法的有效性。     

高速静压内置式电主轴系统稳定性分析及优化

针对高效精密机床电主轴系统的高速化,讨论液体静压主轴系统失稳机理,并对高速静压内置式电主轴系统进行稳定性分析;提出基于遗传算法的电主轴系统稳定性优化方法。以系统稳定性评价指标为优化目标、电主轴系统轴向尺寸参数为设计变量,采用高效微型遗传算法实现电主轴系统稳定性优化。该方法既能高效解决增强轴系稳定性优化问题,又可避免复杂结构参数修改;通过某高速磨床静压内置式电主轴系统稳定性分析及优化对该方法进行验证。结果表明,稳定性分析及优化后系统稳定性得到明显提高。     

基于SysML的多学科设计建模与优化

目的 基于系统建模语言SysML,分析多学科设计建模与优化过程,在理解多学科设计与优化数学模型的基础上,构建系统设计优化模型。方法 通过分析多学科设计优化的数学模型,利用SysML语言对多学科优化对象模型进行元模型表征,将生成的SysML模型进行模型转化,转换成XML格式以便优化求解器进行求解。结论 提出了一种用于多学科设计建模与优化的SysML扩展优化建模方法。通过SysML系统建模语言的扩展版型,添加多学科优化相关的优化目标、优化约束、优化变量等优化元素的模型内容。提出了SysML优化信息的提取方法,以XML为中间格式,将提取的优化模型与优化求解器进行集成。通过系统设计与系统优化的集成求解为产品系统架构设计人员提供有效的决策支撑。     

多响应问题的稳健性设计优化

基于双响应曲面方法提出了一种解决多响应稳健设计的优化方案。对多响应稳健设计优化问题进行分析,提出了双响应曲面方法与满意度函数法相结合的稳健优化设计方法。该方法通过引入多响应均值满意度和多响应方差满意度,将可控因素和噪声因素的波动产生的方差结合到满意度函数中,并考虑了优化结果的稳健性。采用该方法对文献实例进行分析,得到了较好的优化结果。     

基于遗传算法的地下洞室设计与施工反演分析优化

本文将新兴的交叉学科遗传算法应用于地下室洞开挖反演分析中,通过对生物遗传和选择的进化模拟,对位移反应进行了优化,它克服了传统优化方法容易陷入局部最优解的缺点,是一种有效的全局优化方法。文章通过一个算例,验证了方法的有效性。     

基于拓扑优化的结构加强筋布局降噪方法研究

基于变密度拓扑优化方法,提出了通过优化加强筋布局来降低谐振结构辐射声功率的策略。优化中将加强筋单元的伪密度作为设计变量,约束为加强筋质量上限,所用寻优算法为移动渐近线(MMA)系列算法中的MMA-GC-MMA混合算法。对结构的振动响应使用有限元方法求解,对声辐射使用边界元方法求解,并在此基础上分析了目标函数对设计变量的灵敏度。以加筋箱体为例进行优化,验证了所提方法在降噪设计中的可行性和有效性,并对结果进行了讨论。     

玻纤工业中铂基漏板的设计和优化方法的研究进展

介绍了玻纤工业中玻璃纤维制造用铂基漏板的基本工作原理以及主要构成部件。多年来国内外在漏板设计和优化方面主要采用传统的经验方法,近年来出现了采用有限元方法进行漏板设计和优化的相关研究。详细介绍了传统的经验方法和最新的有限元方法进行漏板设计和优化的基本过程、步骤,并给出了有限元方法设计和优化具体漏板研究实例。通过对传统方法和有限元方法的比较和分析,表明有限元方法将是漏板设计和优化方法发展的方向和趋势。     

约束阻尼板的渐进法结构减振拓扑动力学优化

旨在为结构减振设计奠定一定基础,研究约束阻尼板减振优化问题。建立约束阻尼板动力学平衡方程,推导模态损耗因子计算模型。构建以模态损耗因子最大为目标,黏弹性材料用量及模态频率变动最小为约束的阻尼板拓扑优化数学模型,推导模态损耗因子灵敏度算式。引入渐进结构优化方法对约束阻尼板动力学优化模型进行求解,采用独立网格滤波技术,解决优化迭代中出现的棋盘格问题。编制阻尼板拓扑优化程序,实现约束阻尼板减振优化。仿真显示,与非优化删除方法相比,采用渐进拓扑动力学优化,更有利于实现黏弹材料优化布局,且模态频率变化比较稳定。对阻尼结构进行谐响应分析,以验证拓扑优化方法有效性,引入模态损耗因子体积密度指标以评价阻尼板减振拓扑优化性能。研究表明,若能实现结构模态损耗因子最大化,约束阻尼板减振效果明显。该方法对于约束阻尼板设计具有较强实用性,拥有较高的稳定性。     

在Visual Basic程序设计中优化对象的方法探究

在Visual Basic程序设计中,往往需要对应用程序进行优化,目的是为了提高运行效率。当然,对应用程序的优化可以采用多种方法,只是针对对象的优化进行探讨。     

基于相对适应度遗传算法的高层结构粘滞阻尼器优化布置

提出基于相对适应度遗传算法的高层结构粘滞阻尼器优化布置方法,综合考虑多种地震波作用与多个不同优化目标。较标准遗传算法,相对适应度遗传算法基于染色体目标函数值相对大小构造适应度函数能充分体现种群中染色体适应度差异,促进种群的有效进化,获得优化问题的全局最优解。在讨论目标函数加权系数对优化结果影响基础上,对目标函数进行归一化处理,并考虑多种地震波作用。通过用该方法对20层框架结构的粘滞阻尼器布置方案进行优化,数值计算结果证明该方法的有效性及可用性。