结构系统的优化理论与设计方法探究

对结构多目标优化的方法进行了综述，并对多目标优化方法的最新进展，特别是关于拓扑优化、模糊优化与渐进结构优化做了阐述。最后，对多目标优化方法在飞机结构设计中的最新应用研究做了简要的介绍。     

铣削加工过程多目标优化专家系统

建立了铣削加工多目标优化专家系统，采用带宽容约束方法的多目标优化问题求解控制机，利用Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ神经网络进行优化求解。通过神经网络和专家系统的集成，为切削加工的多目标优化提供了一种新方法。     

切削参数多目标优化设计

通过对切削加工理论的研究，建立了相应单目标优化数学模型。根据所得单目标数学模型，建立多目标综合优化数学模型，采用复合形优化方法，在约束限制可行域内搜索满足目标函数的最优切削参数。     

基于能量守恒的机械零件可靠性模糊多目标优化方法研究

多目标优化中各子目标函数权值分配应采用动态变化的赋值方法，并且应将基于有效解的常规多目标优化模型拓展为基于软计算满意解的模糊多目标优化模型。从能量守恒与转化以及系统论方法的角度，对多目标优化进行了阐述。利用模糊集理论中隶属函数的特性，将各子目标函数模糊化处理为满意度函数，建立了广义均匀定常满意度函数场下的模糊多目标优化的能量关系模型，提出了由协调校正权函数、广义有势力函数构成的多目标满意解总评价函数的方法。给出机械零件可靠性多目标满意解优化实例，进行可行性验证。     

锻造过程的优化目标建模

系统分析了锻造过程中诸如材料最省、能耗最小、产品的质量最好等优化目标的定量描述问题，针对各目标提出了对应的数学模型，并探讨了锻造过程多目标优化问题中优化目标的组合方法。     

切削参数多目标优化设计

通过对切削加工理论的研究，建立了相应单目标优化数学模型。根据单目标数学模型，建立多目标综合优化数学模型，采用SUMT（罚函数法）优化方法，在约束限制可行域内搜索满足目标函数的最优切削参数。     

基于MATLAB的盘式制动器优化设计

介绍了盘式制动器混合多目标优化问题数学模型的建立，提出以制动盘厚度和制动时间为主要优化目标的多目标函数，并采用MATLAB优化软件进行优化。结果表明，该方法简便可靠、速度快。     

基于遗传算法的制造网格资源调度方法研究

为有效地解决制造网格中的资源调度问题，提出了以任务流程时间、加工质量、流程成本和服务质量为目标的多目标优化数学模型。基于多目标优化数学模型，结合用户对目标权重的要求，设计了基于遗传算法的制造网格资源调度过程。同时，设计了基于影响度因子的相对适应度函数来消除目标非标准化误差。以一个复杂零件加工过程的资源优化调度为算例，验证了多目标优化算法的有效性。     

基于Pro/ENGINEER多目标设计研究的优化设计

分析了Pro/ENGINEER多目标设计研究功能与原理，并介绍了其过滤法则。通过实例，详细地叙述了多目标设计研究的具体实施过程，得出了优化模型。通过原始模型和优化模型的比较，证明多目标设计研究能较好地对相互冲突的多个设计目标进行优化。     

谐波齿轮传动多目标模糊优化设计的研究

谐波齿轮传动优化设计问题本质上是一个多目标模糊优化问题，本文在传统的谐波齿轮传动优化设计的基础上，建立了谐波齿轮传动多目标模糊优化模型，并根据模糊集合原理，将其转化为传统的单目标约束优化问题，从而可用任一常规的优化算法进行求解，算例表明，模糊优化解具有优越性。     

材料试验机施力系统的优化设计

给出了采用X-Q自适应控制器构成的一类非线性控制器以及实现多目标优化控制系统的计算机辅助设计参数寻优方法，讨论怎样应用X—Q自适应控制器实现多目标优化控制，并给出实现多目标优化材料试验机施力系统的实例，计算机仿真校验其性能指标的结果表明，多目标优化系统的性能指标好，设计方法简单、通用、适用于工程设计。     

叠层制造中基于混合遗传算法的分层方向优化

给出了叠层制造领域中零件制作方向优化的3种单目标模型，且单目标优化分别以提高原型表面质量、减少支撑和缩短制作时问为目标；单目标优化模型的解集包含了此目标意义下零件的最优、较优分层方向。提出了零件制作方向优化的带权一声模理想点综合决策模型。设计了一种经改进的混合遗传算法，并用其对零件制作方向优化的3种单目标模型及综合决策模型进行了求解。工艺实验不仅证实了提出的个单目标模型及综合决策模型的正确性与通用性，且证明出基于混合遗传算法的分层方向优化算法具有运算快速、可靠等优点。     

多目标野山羊算法的动压滑动轴承优化设计

野山羊算法结合不同的搜索策略，弥补了多个著名元启发式算法在解决优化问题中的固有缺陷。针对传统野山羊算法不能有效解决多目标优化问题，提出了多目标野山羊算法并应用于多目标优化当中。首先该算法在野山羊算法基础上提出了改进的多种群策略，提升了种群多样性；其次将该策略与提出的动态进化策略和领头羊派遣策略结合，进一步增强了个体之间的信息交流，防止算法局部收敛。再者将该算法与其他经典多目标优化算法比较，实验结果表明提出的算法在解决多目标优化问题中具有明显优势。最后将该算法应用到动压滑动轴承的多目标优化设计当中。     

串接系统可靠度优化分配研究

提出并分析了两种不同优化目标时串接系统可靠度的优化分配方法，认为以系统成本和损失期望之和最小为优化目标的可靠度优化分配方法较为合理，并给出了具体算例     

救生缓降器优化设计

介绍了NGW型救生缓降器的工作原理。以体积最小质量最轻为目标，建立了救生缓降器优化的目标函数。讨论了最优化设计的约束条件，分析了行星齿轮传动系体积的影响因素。基于UG编写了救生缓降器设计的二次开发程序，得出了齿数、模数、齿宽和体积等优化结果。与MATLAB优化结果进行了比较，结果表明救生缓降器优化的目标函数和约束条件是正确的。     

基于多目标遗传算法的圆柱螺旋压缩弹簧方案设计

基于圆柱螺旋弹簧的设计特点，建立了解决该类问题的非线性约束多目标优化数学模型。采用NSGA-Ⅱ算法，对圆柱螺旋压缩弹簧进行了优化，验证了多目标优化模型的正确性和实用性，并实现了多方案设计，为弹簧的优化设计与决策奠定了基础。     

车削加工中切削用量的多目标优化建模

针对金属切削加工中切削用量优化的特点，在分析车削用量传统优化模型缺点的基础上，建立了车削用量多目标模糊优化模型，并根据模糊集合原理，将其转化为一个传统的单目标约束优化问题，可用任一非线性优化方法求解。为车削用量的合理选择提供了理论依据。     

一种带关节手指的仿生模拟与优化设计

以再现手指握拳的动作姿态和运动轨迹为主要目标，探讨了一种带关节仿生手指的优化设计。重点讨论了手指运动矩阵的建立，预期目标的采集，仿生手指的结构模拟，确定优化目标与约束函数，求数学模型的逼近解等问题。其设计计算结果与预期目标比较具有较高的逼真效果，为从“微型”到“放大型”手指的系列设计提供了优化方法。     

一种关节手指的仿生模拟与优化设计

以再现手指握拳的动作姿态和运动轨迹为主要目标，探讨了一种带关节仿生手指的优化设计。重点讨论了手指运动矩阵的建立，预期目标的采集，仿生手指的结构模拟，确定优化目标与约束函数，求数字模型的逼近解等问题。基设计计算结果与预期目标比较具有较高的逼真效果，为从“微型“到“放大型“手指的系列设计提供了优化方法。     

混合多目标遗传算法及其在热挤压模具型腔形状优化设计中的应用

将复合形法引入遗传算法来反映决策者对多目标问题中各目标函数的偏好信息，提出一种新的结合复合形法的混合多目标遗传算法。针对热挤压模具型腔轮廓形状优化问题，结合刚-粘塑性有限元模拟和神经网络技术，利用三次样条函数插值来表达凹模型腔轮廓形状，以表面载荷沿凹模型腔轮廓表面均匀分布和挤压力最小为目标，建立了多目标优化的数学模型，对挤压模具型腔轮廓形状进行多目标优化设计，得到了最优的凹模形状。对几种不同模具凹模型腔采用MARC／AutoForge有限元软件进行数值模拟对比研究，结果表明，结合复合形法的多目标遗传优化算法是一种较好的模具型腔形状多目标优化设计方法，其优化结果是有效的和显著的。研究结果说明，通过优化型腔形状来提高模具寿命的效果十分显著。