基于超声电机驱动的微操作手优化设计

为了提高超声电机驱动的纳米级微操作手的控制精度,研究了它的结构和材料参数的优化设计。首先,构造了影响指针尖端振动的参数化模型,对影响指针尖端振动幅度的各项参数进行了灵敏度分析,根据灵敏度分析结果建立了抑制微操作手指针尖端振动的多维约束优化模型。在求解过程中发现了内点罚函数法障碍项失效的现象,对内点罚函数法进行了改进,利用改进后的内点罚函数法和牛顿法迭代求解,求解结果表明改进后的内点罚函数法对于设计变量的约束更有效。其次,用有限元软件Ansys workbench对求解结果的可行性进行了验证。最后振动测试实验表明,优化前指针的振动幅度为16.33μm,优化后指针的振动幅度为2.51μm。优化后指针尖端的振动幅度缩小了84.6%,对指针尖端的振动产生了明显的抑制效果,说明了优化方案的有效性。     

结构动力响应可靠性优化算法研究

通过对约束最优化算法的分析研究,分别将复合形法以及内点罚函数法用于结构动力响应可靠性优化中,通过数值算例说明两种算法对结构动力响应可靠性优化的影响。     

文摘

优化设计基础讲座(二)——苏州市机械局职工大学郑志祥徐继琨《江苏机械》 1982年6月第二期 56页非线性规划问题分为约束最优化问题和无约束最优化问题。约束最优化问题可分为直接处理的约束方法、将目标函数与约束函数在某一点X_0处进行泰勒展开,略去高次项作线性问题处理和将约束最优化问题作为一系列无约束最优化问题处理这三种方法。本文介绍了不须求导数的罚函数法和罚函数法的外点法和内点法,并对这两种方法进行     

汽车起重机起升传动装置的优化设计

采用二次扩展内罚函数法 ,对汽车起重机起升传动装置进行优化设计 ,实现了使该装置体积减小 ,成本降低 ,同时满足工作要求的目标     

基于外点罚函数法门式起重机箱型主梁的优化设计

应用外点罚函数法对门式起重机箱型主梁进行优化设计,按照重量最轻的原则建立了起重机箱型主梁的优化数学模型,并采用MATLAB编程求解最优解,结果使起重机箱型主梁的自重减轻了19.8%。     

具有无穷罚因子的混合离散变量优化方法

提出一种用于求解带不等式的约束非线性最优化问题的方法。该方法采用广义目标函数，是对外点罚函数法的改进。它在一次无约束最优化中就等价于将惩罚因子趋于无穷大。     

汽车起重机起升传动装置的优化设计

采用二次扩展内罚函数法,对汽车起重机起升传动装置进行优化设计,实现了使该装置进行优化设计,实现了使该装置体积减小,成本降低,同时满足工作要求的目标。     

机械结合部刚度的罚函数表示方法

提出了一种在有限元分析中用罚函数法分析结合部非线性接触刚度的方法。结合部的非线性接触刚度由试验获得,在接触问题的有限元计算中,将结合部的非线性接触刚度作为罚函数法的罚因子引入计算过程中,从而赋予罚因子以明确的物理意义。首先给出了通过罚函数法进行结合部分析的过程,然后通过一个算例,说明了方法的有效性。     

面齿轮磨削加工工艺参数的优化

基于磨削面齿轮工艺参数的分析,在满足产品质量要求和磨削加工条件等设计约束的前提下,建立了以磨齿效率和表面质量为目标函数的多目标优化数学模型。将内点罚函数法与遗传算法相结合用于该数学模型的优化计算,获得了三组最优的磨削用量方案且三组方案均能使磨齿效率和表面质量得到较大提高。根据优化后的结果设计并完成了工艺实验,实验结果也验证了该方法的正确性、有效性和实用性。     

非标压力机箱形主梁全约束优化设计

根据非标设备结构优化问题的特点,给出满足《钢结构设计规范》(GBJ17 88)规定的箱形主梁全约束优化设计方 法。将编制的内罚函数法优化程序应用于主梁的设计,计算结果表明,该优化方法可应用于实际设计。     

普通V带传动的优化设计

普通V带传动是机械中应用极为普遍的一种传动形式.在常规设计中,一般根据给定的已知条件如功率、转速、中心距以及其工作环境等参数来确定.本文采用优化设计方法对普通V带进行设计,并用内点惩罚函数法建立寻优数学模型,找出设计变量、目标函数和约束条件,通过迭代得到最优解.文中给出了具体设计实例.     

基于罚函数法的螺栓拉伸强度优化设计

采用约束优化方法--内点惩罚函数法,基于Matlab平台,对螺纹螺距进行了优化设计.     

基于VB外点惩罚函数法的实现

外点惩罚函数法是机械优化设计中一种常用来解决有约束问题求解的重要方法。基于VisualBasic6.0平台编写程序,设计实现外点惩罚函数法并进行实例验证,运用该程序可以满足在机械设计中的优化需要,从而缩短设计周期,保证设计参数的最优解。     

桁架优化遗传算法的若干改进

针对桁架优化问题研究二进制编码遗传算法，采用凝聚函数将约束优化问题转化为无约束优化问题，提出一种综合考虑约束值和适应度值的选择方法，保证了有潜力的设计被优先选择。并利用子代和父代之间的竞争使进化过程充分考虑以前最优值的遗传基因。算例表明，本文提出的方法是可行的，而且适应性更广。     

典型复合材料加筋壁板优化设计

针对复合材料加筋壁板的稳定性优化问题提出了一种用混合罚函数法、Powell法、黄金分割法、改进的坐标轮换法和遗传算法相结合的混合优化算法.并通过优化程序实现了以加筋板的屈曲载荷最大为目标的优化设计,最后通过算例验证了优化方法的有效性,同时对优化结果进行了深入地分析.得到的结论对加筋板的设计有一定的指导意义.     

基于MATLAB的滚柱活齿传动的模糊优化设计

将模糊优化方法应用于滚柱活齿传动的优化设计,建立了以体积最小为目标的单目标模糊优化数学模型。利用MATLAB工具箱采用比惩罚函数更优的序列二次规划方法进行约束优化计算,结果证明这种方法是有效的。     

电磁轴承柔性转子系统分析方法

提出了电磁轴承柔性转子系统特性和参数分析方法。它建立在计算转子特性的传递矩阵法和描述控制执行等环节的传递函数模型的基础上,可计及传感器与轴承异位影响,并采用优化方法求解。算例表明该法是电磁轴承柔性转子系统分析和设计的强有力工具。     

基于可调节变量的内圆磨床产品族设计

为了解决产品族设计中模块化设计方法存在的缺点 ,以基于可调节变量的产品族设计方法为基础 ,结合内圆磨床的特点 ,提出了基于可调节变量的内圆磨床产品族设计方法 ,给出了产品族设计流程 ,建立了内圆磨床产品族模型。该方法实现的关键是产品公共平台和可调因子的确定。设计过程中首先进行市场网格划分 ,并将市场细分网格和全部设计需求利用质量功能配置映射为设计变量 ;然后将组成产品族的产品设计变量利用相容决策支持问题划分为公共平台和可调因子 ,通过可调因子值的改变实现产品族设计 ;最后 ,应用该方法建立了M 2 110内圆磨床产品族模型 ,包括功能模型与结构模型 ,实现了面向大规模定制的内圆磨床产品族设计 ,为实现基于网络的产品族定制设计奠定了基础     

数控机床主轴结构的改进和优化设计

基于优化设计理论的基本思想及其求解方法,将其应用于机床主轴的结构设计,建立了机床主轴结构优化设计的数学模型,并用内点惩罚函数法求解模型,得到了整体最优的结构设计方案,使机床主轴在满足各种约束要求条件下,刚度最好,材料最省.