基于NSGA-II算法的超轻型火炮摇架多目标优化设计

针对超轻型火炮摇架减小质量、提高刚度的设计要求,基于有限元法和多目标优化设计方法,建立了摇架多目标优化数学模型。以摇架质量和刚度为优化目标,以摇架强度为约束条件,选择了摇架外形结构尺寸和摇架钢板厚度为设计参数,采用改进非支配排序遗传算法(NSGA-II)作为优化方法。通过优化得到了摇架Pareto最优解集,优化结果对超轻型火炮摇架设计具有指导意义,同时,该优化设计方法为处理薄壁结构优化问题提供了一种新的设计思路。     

基于MATLAB的高平机结构优化设计

对液体气压式高平机的工作原理进行了介绍,建立了高平机的平衡作用数学模型,应用MATLAB优化工具箱中的最大最小化方法对设计模型进行了优化求解,给出了高平机的结构优化程序,计算结果表明该方法是正确和有效的,并且适用于火炮平衡机等类似结构的优化设计中.     

某牵引火炮后大架轻量化设计

针对后大架的轻量化设计,建立了一种基于全炮总体结构下的动力学参数化模型,采用拉丁方实验设计方法。得到描述设计响应与设计变量之间关系的Kriging近似模型。在此基础上,采用多岛遗传算法对后大架结构参数进行优化,获得了优化后的后大架质量最优解,该建模策略及优化思路对火炮各部件结构设计及轻量化具有指导意义。     

火炮内弹道计算机辅助优化设计

通过火炮内弹道三种计算理论数学模型的建立,开发了集三种理论于一体的火炮内弹道计算机辅助优化设计软件。利用该软件可以达到火炮内弹道优化设计的目的。     

轻型牵引火炮高平机结构设计及有限元分析

根据某轻型牵引火炮的结构特点,对现有高低机和平衡机部分进行结构改进,该结构利用气压推式平衡机克服起落部分重力矩,运用螺杆式高低机实现自锁并承受不平衡力矩.采用有限元分析软件Abaqus对高平机易遭到破坏的两种工况进行刚强度及屈曲分析,根据分析结果,验证高平机结构设计是否合理.     

多岛遗传算法的铰接车差速器优化设计

以差速器的体积最小为目标函数,建立了差速器的优化数学模型。采用多岛遗传算法作为优化策略,并以铰接车差速器作为算例。结果表明,此方法能够获得更好的结构最优解,有效地降低了差速器的外形尺寸,验证了该方法的正确性和可行性,具有重要的理论价值和实际工程意义。     

高速铁路机车牵引齿轮优化设计

本文在对国内外机车牵引齿轮现状进行了较深入调研的基础上，提出了从优选材料热处理、进行齿形和参数的优化设计、合理选择制造精度、优选润滑剂与润滑密封方式、改善动力学性能等五个方面来提高我国高速机车牵引齿轮传动承载能力和寿命的具体措施。     

基于MIGA算法的完全对称翼型优化设计方法研究

提出了一种利用6控制点5阶Bezier多项式对完全对称翼型进行表达的参数化设计方法,并通过6个无量纲的横纵坐标控制系数和翼型最大相对厚度控制翼型型线。采用Fortran语言编写翼型参数化设计程序代码,并与ICEM网格划分和Fluent流场仿真一起集成到Isight自动优化平台,利用多岛遗传算法对相应的目标函数进行求解,实现了完全对称翼型的优化设计。以相对厚度为16%的椭圆翼型为参考,取4°、8°和12°为设计攻角,在Re=2.5×106的条件下,设计得到一款翼型A。与参考翼型对比结果显示,优化翼型A的型线接近菱形,其载荷在x/c∈(0.04,0.3)的区域减小,而在x/c∈(0.3,0.96)的区域增加,沿弦线方向载荷分布更加均衡。此外,在设计攻角下,优化翼型A的升阻比分别增加了28.56%和17.64%,在非设计攻角下,其气动性能也得到显著提升,印证了构建的优化设计方法的可靠性,为其他复杂可逆翼型的优化设计奠定了良好的理论基础。     

基于DOE和MIGA的消声器优化设计

高效率的设计出大消声量的消声器一直是车辆排气噪声控制中面临的难题。考虑到消声器优化过程中涉及参数较多,在消声器传递损失数值建模的基础上,采用试验设计(DOE)中的拉丁超立方设计对消声器参数进行分析,结合多岛遗传算法(MIGA)和传统遗传算法(GA)分别建立消声器在排气噪声单峰值频率和多峰值频率处的传递损失为目标的优化模型,开展消声器传递损失优化设计研究。结果表明:DOE方法能有效的辨识出各参数对消声器传递损失影响的大小,简化了消声器的优化模型。MIGA对消声器在单峰值频率和多峰值频率的优化都优于GA,且多峰值频率的优化好于单峰值频率的优化,能使排气噪声最大降低20.98 d B。     

基于多岛遗传算法的铰接车轮边减速器优化设计

以轮边减速器的体积最小最为目标函数,建立了轮边减速器的优化数学模型.采用多岛遗传算法作为优化策略,并以铰接车轮边减速器作为算例.结果表明,此方法能够获得更好的结构最优解,有效的降低了轮边减速器的外形尺寸,证明了该方法的正确性和可行性,具有重要的理论价值和实际工程意义.     

基于遗传算法的新型2-DOF并联机构优化设计

提出了一种新型2-PRR两自由度并联机构,可应用于并联机床的主轴平台,并介绍了其机构组成及其结构特点.针对该并联机构,建立了运动学方程,给出了机构的雅克比矩阵;详细描述了该机构动平台能够实现A向±90.偏转的机构设计过程,并基于遗传算法,以机构的灵巧度为目标对机构进行了优化.优化的结果通过仿真验证,表明机构在整个偏转空间中操作性能较好,且无运动干涉现象.     

基于遗传算法的2自由度并联机构的优化设计

对一种两自由度并联机构进行精度分析,给出了机构参数的误差影响因子矩阵.以动平台姿态误差最小为目标建立了的优化目标函数,并采用遗传算法求得全局最优解.     

基于遗传算法的注塑机肘杆机构优化设计

遗传算法对于多参数系统优化设计具有较好的鲁棒性。针对注塑机肘杆机构优化设计的问题,通过对注塑机单肘杆合模装置的运动分析,建立了数学模型。以肘杆机构长度最小为目标,利用遗传算法进行了优化设计,并与常规设计方法进行了比较。研究结果表明,基于遗传算法的优化设计体现出了明显的优化效果,具有一定的实际应用价值。     

塔式起重机变幅机构模糊优化设计

针对塔式起重机变幅机构的设计实例,在模糊数学的基础上采用模糊优化设计方法求解。考虑到设计参数取值的不确定性和影响设计的某些因素很难用确定数值表示, 根据常规优化设计,建立模糊约束条件。在满足承载能力和刚度要求条件下,以变幅机构中蜗轮齿冠体积最小为优化目标,建立模糊优化设计的数学模型,并给出优化方法和结果分析。     

牙嵌离合器的可靠性遗传优化设计

将标准遗传算法用于最优化问题时存在早熟收敛和后期收敛速度缓慢的现象。这里扼要分析了遗传算法的运行机制,提出了一种基于小生镜技术的改进遗传算法,根据牙嵌离合器的可靠性设计原理,建立了遗传优化的模型,并给出了应用改进的遗传算法进行优化设计的实例和计算结果。     

免疫遗传算法在多目标优化设计中的应用

文中介绍的免疫遗传算法是在免疫算法的抗体多样性维持机制中引入遗传算法,使其性能比标准免疫算法更进了一步。并通过测试函数,证明了免疫遗传算法既保留了免疫算法的优点,又提高了免疫算法中抗体的多样性和收敛速度。最后结合压铸机合模机构的优化设计,结果表明此算法可有效解决工程问题的优化。     

基于遗传算法的平面并联机构运动学设计

针对平面并联五杆机构提出了基于总体灵活度的运动学设计方法。该方法将运动学设计问题归结为全局运动性能指标最大为目标的单目标有约束优化设计问题，并采用遗传算法搜索到一个最优解，将其与采用随机方向法所得到的解进行比较，结果表明遗传算法具有明显的优点。     

基于遗传算法的斗轮堆取料机变幅机构的优化设计

四杆机构平衡系统是斗轮堆取料机变幅机构采用比较多的1种形式,针对斗轮堆取料机四杆机构平衡系统建立数学模型,采用遗传算法并运用MATLAB工具箱对变幅机构进行优化,改善了变幅机构的性能和结构的受力状态,取得显著效益.     

混合离散变量优化设计的复合遗传算法

目前，对混合离散变量的遗传算法研究较少，而且现有算法对设计变量的处理不能很好地满足工程设计要求。为此，提出了一种面向设计、制造的设计变量工程化处理方法，能合理地处理优化设计中混合离散变量的取值问题。引入了混沌移民算子对基本遗传算法进行了改进，并开发了混合离散变量优化的复合遗传算法程序LSGA。工程设计实例表明，该算法对优化设计问题的特性无特殊要求，具有较好的普适性，而且程序运行可靠，全局收敛能力强。     

改进的遗传算法及其在多目标优化设计中的应用

遗传算法是一种模拟自然界进化过程的启发式优化计算算法,具有高效及可收敛到全局最优点的特点。文中针对遗传算法局部搜索能力弱的特点,将其与梯度下降法结合,提高其局部搜索能力,并进行了测试。然后结合一多目标工程问题进行了优化计算,结果表明此算法可有效解决工程问题的优化。