改进遗传算法的行星齿轮传动多目标模糊物元可靠性优化

运用模糊可靠性优化理论和物元分析法，建立多目标模糊可靠性优化数学模型．并在标准遗传算法的基础上，通过改进遗传算子，引入菱形思维和模拟退火算法，得到了具有实值编码技术的改进型自适应遗传算法．实现了具有混合设计变量的行星齿轮传动参数优化．     

基于改进免疫遗传算法的机械零件的结构优化

鉴于现有免疫遗传算法其收敛差的问题,剖析其理论体系本身存在的6大弊端,提出6条全新的免疫策略,以加快算法的收敛速度并提高其收敛精度.同时,对实码抗体与变量向量之间的关系进行阐述,将复杂的算法机理用图形直观地描述出来,以便于对免疫遗传算法的理解与实际操作;将可靠性分析的随机摄动法与其灵敏度分析相结合,对随机参数的概率分布为任意形状的机械零件计算其可靠度及其灵敏度的函数表达式,并创建可靠度对设计变量的灵敏度最低与体积最小的两目标数学模型;提出实现目标函数值之间保持动态平衡的全新模型,以实现上述两目标函数与像集法的对接;最后,以盾构机三级行星减速器轴为例,按照上述思想建立数学模型,编写改进的免疫遗传算法的MATLAB程序对其进行优化.研究结果表明:该算法的鲁棒性使行星减速器轴的总体积减小13.65％,与改进前相比,所提出的免疫遗传算法具有更快的收敛速度与更高的收敛精度.     

基于改进自适应遗传算法的层合板铺层顺序优化方法

针对复合材料层合板的铺层顺序优化,设计随适应度自适应变化的变异算子和交叉算子,提出了一种改进的自适应遗传算法。通过铺层顺序优化算例证明:与标准遗传算法相比,改进的自适应遗传算法在组合优化方面具有更好的稳定性、收敛性和运行效率。针对不同的设计变量个数,变异算子和交叉算子应选取不同的参数;当设计变量较多时,自适应遗传算法选取P_(c1)=0.9,P_(c2)=0.6,P_(m1)=0.19,P_(m2)=0.01具有更优的收敛效率。     

实值编码遗传算法的行星齿轮传动优化

角度变位２Ｋ－Ｈ行星齿轮的优化设计是一个多峰函数优化问题,用传统确定性的、计算式方法容易陷入局部最优解．为达到全局优化的目的,采用实值编码遗传算法进行优化．首先给出了一个通用性强、以体积最小为优化目标的２Ｋ－Ｈ传动机构的优化模型,然后描述一种实值编码遗传算法的实现,并将之应用于角度变位行星传动的优化设计．其优化结果与单纯形的比较表明,遗传算法更能脱离局部解而取得更优解,在工程设计中具有一定的应用价值．     

三元叶轮子午流道和叶片的优化方法

利用反问题计算间接对叶片进行参数化并结合神经网络技术，建立了一种基于三维黏性流动分析的叶轮优化设计方法．该方法将设计变量分为叶片的设计变量和子午流道的设计变量，并分别作为子系统和中心系统。首先，在子系统内保持子午流道形状不变，利用遗传算法对叶片进行优化．然后，在中心系统内利用试验设计理论安排训练样本，采用神经网络建立叶轮性能与子午流道设计参数之间的响应关系，同时计及叶片形状对叶轮性能的影响，对子午流道及叶片进行优化。该方法设计变量个数较少，通过将设计变量进行分类并分步优化，有效地减少了计算量，对三元叶轮的优化问题具有良好的应用前景。通过对一台混流泵叶轮进行优化，扬程和效率分别提高了7．43％和3．37％，从而验证了该方法的实用性。     

多工况多约束离散变量桁架拓扑优化的GA算法

采用遗传算法(ＧＡ)求解了多工况、多约束的拓扑优化问题,并对拓扑优化设计变量的遗传编码、约束处理及结构重分析减少等三个方面进行了改进·设计变量采用了额外基因表示法,更易获得最优拓扑结构·为减少结构重分析次数,引入了Ｓｔｅａｄｙｓｔａｔｅ遗传算法,并采用了新的约束处理方法,扩大了搜索空间·     

改进遗传算法在建筑结构优化设计中的应用

针对标准遗传算法在迭代过程中经常出现未成熟收敛、发生振荡、随机性太大等缺点,提出一种新的遗传算子转基因算子,用于对标准遗传算法的改进·这种转基因算子有效地利用了计算适应度的信息,很好地保护了最优个体,并能提高群体中个体的适应度·包含转基因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·算例结果表明,改进遗传算法的收敛特性和优化设计结果远好于标准遗传算法,是一种理想的建筑结构优化设计方法·     

离散变量结构优化设计的混合遗传算法

针对离散复合形法提出了一种新的初始点产生办法，并基于满应力思想，对离散复合形法进一步做了改进，提高了离散复合形法的局部寻优能力，从而构造了一种改进的离散复合形法用于离散变量结构优化设计；对基本遗传算法运用Hamming距离控制种群的个体差异；在适应度计算过程中加入判定因子来减少结构重分析次数：在遗传操作中。对交叉和变异操作做了改进．并把复合形算子嵌入到复制操作中，从而建立了一种离散变量结构优化设计的混合遗传算法。算例表明这种混合遗传算法优于基本遗传算法和改进的复合形法，是可行和有效的。     

遗传算法在离散变量结构优化设计中的应用

研究适于离散变量结构优化设计的遗传算法．探讨了离散变量结构优化问题的基因表达模式，提出了一种减小基因搜索范围的子空间构造方法．该算法可处理受应力、位移约束的结构优化问题．数值计算实例表明该算法效率高，具有很强的适应性     

基于改进的二代非支配排序遗传算法对电子变压器多目标优化

本文在对多目标、多变量优化方法研究的基础上,提出了改进的二代非支配排序遗传算法。在该算法中,通过增加种群多样性和提高个体竞争力,有效地减少了早熟收敛现象的发生,同时,通过种群分割操作,大大减少了交叉运算的计算量。依据这一改进算法,建立了三维优化模型,对电子变压器进行了多目标优化设计,获得了电子变压器优化设计参数,使其体积更小、效率更高,更容易找到全局最优解。与非支配排序遗传算法(NSGA)和二代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)相比,改进的二代非支配排序遗传算法在电子变压器优化设计方面具有明显的优势。最后,依据优化结果,制作了一台磁芯材料为超微晶合金的高频变压器,温度校核结果表明了此优化方法的可行性。     

大传动比混合式行星减速器的优化设计及动态分析

运用传统方法完成了某型海上钻井平台升降机构齿轮减速箱的总体结构设计,再运用分枝界定算法对齿轮模数、齿数进行离散优化,最后通过多体动力学仿真对优化方案的动力学特性进行了分析。     

NW型双自由度行星轮系的可靠性研究

通过建立NW型双自由度行星轮系的齿数优化模型和可靠度模型,推导出以两个输入构件转速和转矩为变量的构件负载与寿命关系表达式。结合实例,运用齿数优化结果,研究了负载、齿宽和速比分配系数等因素对太阳轮以及整个系统可靠性的影响。研究结果表明:合理配置齿数尤其太阳轮的齿数,对系统可靠度有举足轻重的作用;在一个输入动力参数不变的情况下,系统的可靠度随速比分配系数和负载的增大而减小,随齿宽的增大而增大。     

NGW型行星减速器的CAD系统

对ＮＧＷ型行量减速器的ＣＡＤ进行研究，根据行量减速器设计属于沸合离散变量问题的特点，建立了目标函数，在约束条件中考虑了等强度的原则，使齿轮弯曲强度与接触强度得以综合考虑。作者还根据数学模型的特点，编制了离散组合型优化方法的计算机程度。该算法将多种功能组合在一起，解题的成功率高，在计算过程中，方法本身根据计算过程不断自动地调用各种辅助功能，使其求得最优解。     

行星齿轮传动CAD系统建模与控制

从设计方法的角度讨论了行星齿轮传动CAD系统的合理结构和内容．介绍了优化设计模型，采用体积和模数同时极小化的设计目标，提出了分层优化策略；对不同的变量采用不同的目标函数，可使计算效率提高，优化结果的全局最优性和可靠性得到保证．同时从实际设计需求出发提出了程序运行的控制方法．     

1000kW风机增速器结构参数的优化设计

本文结合1000kW 风机增速器对采用斜齿轮传动的行星增速器的结构参数优化问题进行了研究.其结果使该增速器的体积、重量等指标都得到了明显的改善.     

采用混合遗传算法的建筑结构优化设计

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，建立了建筑结构优化模型。并提出一种离散变毓结构优化设计的进退搜索算法与标准遗传算法结合成混合遗传算法，既发挥了进退搜索算法高效、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，这种混合遗传算法收敛快、精度高，优于标准遗传算法和进退搜索算法：是兼二者之长，弃二者之短的高效的理想优化方法，可以直接用于多种建筑结构的优化设计。     

飞行汽车变速器齿轮传动可靠性优化设计

飞行汽车作为面向未来空中交通的新型交通工具,齿轮传动可靠性将成为其发展的关键因素。为提高飞行汽车传动系统疲劳可靠性,以某倾转翼飞行汽车试验偏置复合轮变速器作为研究对象,根据飞行任务剖面图编制齿轮传动输入载荷谱。结合应力强度干涉理论分析各级传动与齿轮系统的疲劳可靠性。将可靠度作为优化目标,以齿数、模数、齿宽、压力角及变位系数为优化变量,考虑基本结构、强度和质量约束条件,运用遗传算法获得高可靠轻量化的结构参数。研究表明,优化后的齿轮传动可靠度提高3.83%,质量减轻2.4%,为飞行汽车传动系统开发提供支撑。     

行星传动基本参数选择理论的再认识

对现有设计手册中的行星传动齿数选择方案进行了理论分析,指出国内各机械设计手册中普遍引用的高速行星传动齿数选择上“互质说”的不足.齿数互质能减小振动的说法没有充分的理论根据,利用该方法减振是不正确的.“行星轮相位调谐”理论有着严密的数学基础,基于该理论提出了以减振为目的的修改行星传动基本参数———齿数和行星轮个数的新方法.该方法有助于提高传动的动态性能.     

少齿差调度绞车设计

阐述了调工绞车设计系采用少齿差行星齿轮传动。它与以往的多级齿轮传动绞车相比，其结构大为简化。主要阐述少齿差行星齿轮传动的设计计算方法及少齿差调度绞车的结构设计。     

基于遗传算法的汽车变速箱轻量化设计

文章利用近似模型方法和遗传算法对某变速箱进行轻量化设计.在满足变速箱刚度强度及振动模态要求的基础上,采用拉丁方法进行试验设计,基于高斯径向基函数建立近似模型,最后利用遗传算法进行全局寻优设计.优化后箱体质量降低了21％.结果表明,该方法对汽车变速箱结构轻量化设计具有一定的指导意义.