公差分配的优化模型及其解析最优解

运用最优化理论,对指数加工成本函数、改进指数加工成本函数、负平方加工成本函数、负幂加工成本函数建立了公差分配优化模型,进行了算法设计,获得了解析最优解,对提高公差分配水平和促进计算机辅助公差设计具有重要意义.     

公差设计的CT法

从理论上推导了加工成本与公差的关系，并考虑到废品率的影响，建立了实用的公差CT设计法优化模型。     

考虑装配约束条件有效性的统计公差最优解

基于负平方形式的加工成本-公差函数和田口质量损失函数,用方和根法建立装配精度约束条件,分别对两种公差优化数学模型采用拉格朗日方法进行求解:第一种模型仅以制造成本最小为目标;第二种模型以制造与质量损失的总成本最小为目标.分析了装配精度约束条件在以上两种公差优化模型求解过程中的作用:第一种模型的目标函数随着公差的增大而减小,因此装配精度必定为有效约束条件;第二种模型的目标函数未必随着公差的增大而减小,因此装配精度约束不一定是有效约束条件.推导了第二种模型在装配精度约束条件有效和无效两种情况下公差的解析最优解,并用实例验证了所提出方法的有效性.     

孔轴配合的精度预测与公差优化设计

以圆柱形孔轴配合的结合面为研究对象,研究了新一代GPS标准体系下多公差项的孔轴配合实际误差模型.以圆柱度为例,结合GPS标准中圆柱面形状误差的评定方法,采用蒙特卡洛法模拟误差的随机性,建立了孔轴圆柱面体外拟合尺寸实际变动区间求解模型,并分析实际误差对配合性质的影响.分析了包括方向公差(或位置公差)在内的三类公差耦合作用下孔轴结合面误差的形成机理,建立了不同配合性质下的圆柱形孔轴结合面的实际误差模型,获得了结合面误差分量的实际变动区间以及实际的配合性质.实现了在设计阶段对孔轴实际装配精度的预测.以实际的孔轴结合面精度与配合性质要求为约束,孔轴加工成本为目标,进行了孔轴零件的公差优化设计.最后以一孔轴配合的装配误差分析与公差优化为例,验证了该方法的可行性与实用性.     

基于最低制造成本的一种公差优化设计法

提出一种基于加工能力约束最低制造成本的公差优化设计方法。利用加工的标准偏差估计值和制造成本－公差关系模型，以装配功能公差链，加工合格率以及加工方法的经济公差最大极限为约束条件，通过分别建立和求解公差优化的初始模型和最终模型，来实现公差的优化设计。     

考虑齿轮泵性能的公差优化设计

考虑齿轮泵性能与影响性能的重要因素端面间隙,探讨性能、间隙与公差之间的映射关系.引入最优间隙的概念,定义新函数为装配间隙与最优间隙之差,以新函数与齿轮泵性能为目标函数,各关键零部件的公差加工精度为约束,建立公差优化模型,利用上述优化模型计算出齿轮泵齿轮机构与装配组成环的公差,为齿轮泵公差优化设计提供了依据,最后以某型号齿轮泵为例,验证该模型的有效性.     

统计尺寸公差的功能及控制

本文从含改善产品性能及降低加工成本两方面阐述采用统计尺寸公差的必要性。为使统计尺寸公差获得生产运用,本文提出了控制统计尺寸公差的可行方法及图样标注方式。     

平面连杆机构的最优尺寸公差与运动副配合公差的确定

将尺寸公差单位和公差等级系数作为加权系数,用线性加权法将多目标优化转化为单目标优化,建立了更为合理的确定平面连杆机构的最佳尺寸公差与运动副配合公差的数学模型,并用Churchill剃齿机工作台机构为例,说明本文的方法。     

公差设计优化法

本文在评价我国现行的公差设计方法及美国SPOTTS方法的基础上,试图从不等精度出发,提出一种优化的公差设计理论及其方法。该方法的实质是:假设各零件根据结构特征、性能要求,按各自所需精度加工,且制造成本费用最低,经回归分析,非线性最优化的推证.得出了一套基本公式。 根据尺寸链原理,运用公差设计优化法,并籍助计算机的使用,可对各种机械的机构系统比较合理地分配零、部件尺寸公差。     

基于现值质量损失的相关特征产品的公差设计

考虑产品质量特征随着时间退化的影响.用多变量质量损失函数在连续复利条件下,把产品特征的退化作为一个连续的现金流量函数建模,从而建立了相关特征产品的期望质量损失现值与其公差的函数关系;在此基础上把质量损失的现值和产品随时间退化的影响集成到总成本模型中.提出了相关特征产品公差设计新的优化模型.产品的优化公差通过使总成本(制造成本与期望质量损失现值之和)最小化而获得,一个板簧公差设计的实例验证了该模型的有效性.     

基于粒子群算法的并行公差优化设计模型求解

建立了以最小制造成本为目标,以装配功能要求和工序加工能力为约束的并行公差优化设计模型．将粒子群工具箱作为并行公差优化设计模型的求解工具,并给出具体的流程．最后,通过一个实例的求解验证利用基于粒子群工具箱的粒子群算法求解并行公差优化模型的可行性．通过与已有结果的比较,说明了该方法在求解非凸规划问题时的优越性．     

多变元非线性复杂系统的优化与模拟退火算法

为了解决高合金高强高韧钢的性能优化问题,以获得最佳的强度和韧性的配合,采用人工神经网络方法建立多变量与多目标函数之间的关系,并将MonteCarlo方法中的模拟退火算法与人工神经网络BP算法相结合,解决了这类复杂系统中多函数变量与多目标函数之间没有确定的解析关系因而无法进行直接优化的难题·解决了航天用高强高韧钢性能优化问题,并为解决多变元非线性复杂系统的优化问题提供了一种新的有效的方法·     

复杂非线性公用工程系统的遗传算法最优设计

提出了公用工程系统参数优化的改进模型，结合算例给出了详细的建模方法，模型包含非凸线性费用目标函数和复杂非线性约束方程，在传统优化算法难以求解的情况下，采用改进的连续化遗传算法获得了理想的结果。     

热电联产热力系统参数与结构方案同步综合

将复杂非线性蒸汽动力系统参数优化扩展到热电联产流程结构和蒸汽参数的联合优化,提出的混合整数非线性规划（ＭＩＮＬＰ）模型包含非凸非线性费用目标函数、复杂非线性过程约束及多方案选择的组合优化０－１变量逻辑约束．应用算例表明,所采用的模型和改进的遗传算法解决热力系统组合方案优化问题是可行的．     

工业锅炉对流管束结构优化分析

介绍了双汽包横向布置链条炉排工业锅炉对流管束的优化设计方法，给出了以降低钢耗为目标的有约束非线性全离散变量的最优化数学模型，针对该模型采用了一种较新的算法（ＭＤＯＤ法），并作了相应的改进，该模型在实例计算中获得了令人满意的结果．     

面向过程的多工位薄板装配公差综合

针对多工位薄板装配过程,建立了一种新的公差综合方法.通过分析夹具定位偏差与公差的关系,利用偏差流传递的状态空间模型建立了公差综合的约束函数,以制造成本为目标函数,利用Matlab实现了优化的公差综合方法,同时研究了过程损失对产品质量的影响.结果表明,该方法在确保装配质量的前提下,显著降低了制造成本.     

基于模糊集理论的施工项目工期—成本—质量权衡优化方法研究

基于模糊集理论对施工项目工期、成本和质量多目标权衡优化这一问题进行系统研究.研究表明:采用三角模糊数能够有效表达施工活动持续时间和成本的不确定性,通过建立质量模糊评语集及其隶属函数,可以对质量水平进行合理的量化评估.利用Pareto最优化原理,设计基于非支配排序遗传算法的运算程序,从而建立不确定条件下施工工期、成本和质量多目标权衡优化模型,决策者可以从模型获得的一系列Pareto最优解中寻求满意方案.     

现代变形监测布网方案的非线性多目标优化的算法

针对变形监测网布设方案的优化设计,提出了一个非线性多目标函数的新算法,可优选最佳布网方案。