采用增广乘子法和模拟退火法的结构可靠性分析

为避免一次二阶矩法的雅可比矩阵计算和罚函数法的罚因子选取,提出了一种采用增广乘子法和模拟退火法的结构可靠性分析方法。利用优化理论,以可靠指标最小为目标函数,以极限状态方程为等式约束条件,建立结构可靠性分析数学模型。采用增广乘子法将上述有约束优化模型变换为无约束优化模型,并用模拟退火法求解,从而避免了雅可比矩阵的计算以及初始罚因子的选取。采用一次二阶矩法、本文方法、蒙特卡罗模拟法分别对数值算例及悬臂梁工程算例进行了可靠性分析,结果表明:较一次二阶矩法,本文方法更接近于蒙特卡罗模拟法的结果,更精确;较蒙特卡罗模拟法,本文方法迭代次数较少,效率较高。     

Logistic映射分支值的最优化算法

以具有生态特征的代数迭代系统Logistic映射动力系统的倍周期分叉问题为例,研究了精确计算迭代系统分支点的方法·以迭代过程关系构成目标函数,参数为设计变量,迭代变量的边界为约束,建立关于分支值计算的新方法含约束条件的最优化程序算法·这种方法将约束转化为惩罚项,采用惩罚函数法巧妙地对所建立的最优化问题求解,并获得了较为精确的结果·提出了快速精确计算代数迭代系统分支值的思想·这将是通向混沌的快速之路     

代数迭代映射分支值的优化算法

以代数迭代映射动力系统的倍周期分叉问题为背景,研究出较精确计算代数迭代系统分支值的优化方法·以分支值为设计变量,映射点的最大开口量为目标函数,以映射点周期关系为等式约束和分支值分布范围为不等式约束,建立了关于分支值计算的新方法·通过两个代数迭代系统分支值实例分析计算,获得较高精度的结果·     

基于观测器的广义系统H_∞可靠性控制器

利用广义系统的传感器故障模型,研究广义系统H∞可靠性控制器的设计问题·首先,建立了广义系统传感器故障的一般模型,在此模型的基础上设计基于观测器的控制器·其次,定义了广义系统的H∞可靠性控制器·接着,用带广义约束的广义代数Riccati不等式(GARI),给出传感器正常及出现部分故障时,所设计的控制器使得闭环广义系统容许且传递函数H∞范数有界的充分条件,即存在H∞可靠性控制器的充分条件·同时,还通过对广义系统的受限等价变换,去掉了广义约束,简化了带广义约束的GARI·进而可以通过解简化后的GARI来设计H∞可靠性控制器·最后,给出一个数值例子来演示设计过程并说明此方法的有效性·     

微机优化方法程序库MOPB1算法原理

微型计算机优化方法程序库MOPB1的研究是“六·五”国家科技攻关项目之一。本文讨论程序库中各种约束非线性规划算法原理及其特点,具体内容涉及广义简约梯度法(GRG)、混合罚函数法(SUMT)、二次逼近法(SQP)、增广拉格朗日乘子法(ALM)、混合离散变量非线性规划法以及某些早期优化方法与直接搜索法。     

装载机轮边行星减速器接触疲劳强度的模糊可靠性设计

以装载机轮边减速器为研究对象 ,运用可靠性理论和模糊数学理论 ,建立了模糊可靠性的数学模型及计算公式 ,探讨了齿轮设计中模糊变量和随机变量同时存在时接触疲劳强度可靠性设计方法 ,并给出了计算实例 ,其结果表明了模糊可靠性在轮边减速器上应用的可行性和实用性     

基于重要抽样法的模糊可靠性数字仿真

文章利用重要抽样法,通过对模糊变量的当量随机变量的抽样,用数字仿真的方法估计零件的可靠性.在把模糊变量转化成当量随机变量后,根据当量随机变量的信息利用遗传算法计算设计点,并构造重要抽样密度函数,然后通过对当量随机变量重新抽样来计算零件的失效概率.用算例比较了重要抽样法和蒙特卡罗法的计算结果,验证了用重要抽样法对模糊变量进行抽样的可行性和效率.     

神经网络权值和阈值的优化方法

为确定多层神经网络权值和阈值建立了真实的最优化求解方法,即将网络总体平均误差建立为目标函数,以权值和阈值作为设计变量,采用梯度法和共轭梯度法对网络权值和阈值进行优化计算·通过 Ｂ Ｐ 算法、梯度法和共轭梯度法对相同实例网络权值和阈值计算,验证了所提出的优化方法的有效性,实现了权值和阈值的快速准确计算·     

神经网络权值和阈值的优化方法

为确定多层神经网络权值和阈值建立了真实的最优化求解方法,即将网络总体平均误差建立为目标函数,以权值和阈值作为设计变量,采用梯度法和共轭梯度法对网络权值和阈值进行优化计算·通过ＢＰ算法、梯度法和共轭梯度法对相同实例网络权值和阈值计算,验证了所提出的优化方法的有效性,实现了权值和阈值的快速准确计算·     

装载机轮边行星减速器接触疲劳强度的模糊可靠性设计

以装载机轮边减速器为研究对象，运用可靠性理论和模糊数学理论，建立了模糊可靠性的数学模型及计算公式，探讨了齿轮设计中模糊变量和随机变量同时存在时接触疲劳强度可靠性设计方法，并给出了计算实例，其结果表明了模糊可靠性在轮边减速器上应用的可行性和实用性。     

用可靠性平均安全系数校核外压容器的稳定性

提出了采用可靠性平均安全系数进行外压容器的稳定性校核的方法,并在机械强度可靠性设计的基础上,建立了将呈非正态分布的变量转化为呈正态分布的变量模型,以获得可靠性安全系数.通过用此方法校核受各种载荷的外压容器,并将应力和强度的变化以及失效的不同后果考虑到设计中,比用稳定系数的常规设计方法更安全、更经济.     

孔销式少齿差行星减速器的多目标优化及动力学仿真分析

为了达到减小减速器体积同时提高承载能力、降低运转冲击的目的，基于Hertz接触理论，引用销轴和销孔外廓参数和材料参数建立两者法向接触力的数学模型；选取减速器的5个尺寸参数为设计变量，构造8个非线性约束方程，建立起优化法向接触力和减速器体积的多目标优化模型.运用评价函数法和罚函数法求解计算实例，对优化模型进行验证，对比优化前后结果表明，减速器体积和法向接触力分别得到了13.1%和24.0%的优化率；利用ADAMS对法向接触力进行动力学仿真，得到优化前后的时域和频域仿真图，结果表明其平均优化率达到29.4%，与理论结果基本吻合.     

基于蒙特卡罗法的植物叶片可靠性分析

为探索植物叶片各变量参数及加载载荷与其可靠性之间密切关系,采集石栗新鲜植物叶片,通过三坐标测量仪获取植物叶片的坐标数据点云,在ANSYS中建立简化的叶片有限元模型,基于蒙特卡罗法对叶片模型施加随机风载求解计算.结果表明:假如模拟次数足够多,运用ANSYS 软件与蒙特卡罗相结合的随机有限元法分析植物叶片的可靠性是可行的.     

机械传动系统可靠性设计模型(Ⅱ)——考虑强度相关性的设计

在研究了考虑应力相关时机械传动系统可靠性设计模型的基础上,进一步考虑强度相关的可靠性设计,即同一零件的强度功能函数间存在包含关系,可将其可靠度计算模型简化;如不存在包含,但具有相关性时,可进行相关变量的独立变换·在此基础上给出机械传动系统可靠性设计同时考虑应力、强度相关的设计模型和计算方法,该方法可用于其他机械传动系统可靠性的计算中·     

基于改进Monte Carlo法的船体纵向弯曲强度可靠性分析

采用改进的搜索适应重要抽样法,分别考虑基本变量独立和相关两种情况,在设计点未知的前提下,对实船作了纵向弯曲强度可靠性分析,求出失效概率的无偏估计和方差,通过与一次二阶矩法比较,证明ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ法在可靠性分析中占有优势。     

基于蒙特卡罗法的轨迹再现转向机构稳健性设计

对于转向梯形机构,以转向过程的运动精度为目标函数,以主销中心距、轴距、转向梯形底角和转向梯形臂长度四个参数作为设计变量,以最小传动角及最大角度误差作为约束,建立了基于响应面方法的稳健设计数学模型. 应用具有正态分布参数的蒙特卡罗稳健设计方法,对汽车转向机构进行了优化设计. 比较了确定性优化方法与蒙特卡罗方法的设计结果. 在转向角度误差相差不大的情况下,应用蒙特卡罗方法设计的转向机构最小传动角大,系统的传递性能及运动性能好,并且当设计变量出现微小变化时,能有效保证转向系统的运动轨迹.     

冷连轧力度参数计算仿真系统中数据处理方法

对某钢厂冷轧计算机控制系统的仿真,主要是对力度参数进行的预计算·在分析现场系统对数据缓冲区、数据文件、过程数据表的设计方法的基础上,设计和建立了仿真系统的各种数据缓冲区、数据文件格式,并应用于仿真系统,完成了力度参数的计算仿真,对仿真系统的计算准确性和计算速度等起到了重要作用,仿真计算结果与现场系统计算结果一致·     

结构混合可靠度计算的自适应重要性抽样方法

针对直接蒙特卡罗方法在高维非线性结构混合可靠度模拟中稳定性差和效率低的问题,将马尔可夫链自适应重要性抽样技术引入混合可靠度计算过程．经实验确定了马尔可夫链转移概率分布,可快速获得近似服从最优重要性抽样函数的系列状态点．根据状态点的一阶原点矩和二阶中心矩来确定所采用的重要性抽样函数;对区间变量进行等距划分,并计算以区间变量为自变量的可靠度平均值,可得到混合可靠度值;通过算例对本方法、非自适应重要性抽样法和直接蒙特卡罗法进行了对比,表明了本方法稳定高效的优势,为结构混合可靠度计算提供了新途径．     

集成函数在基于不精确法的集成稳健设计中的应用

针对产品在设计初期影响产品质量的各种不确定性因素,将不精确法与稳健设计相结合. 根据不精确法的映射方法,把产品的设计变量从设计变量空间(DVS)映射到性能变量空间(PVS),并建立设计变量到性能参数的映射函数--集成函数,利用其合成PVS中的不同性能偏爱,完成多属性的偏爱集成或多个评价者之间的偏爱集成. 以减速器为例说明集成函数对多属性集成稳健设计方案求取最优决策的应用. 实例表明该方法是方便和实用的.     

稳健性结构设计的广义有效性

该文用基于实验设计法的稳健性结构设计方法,对结构进行了广义和狭义的稳健性设计。用2水平值描述不确定参量的变化幅,设计变量则设定为3水平值,以利用实验设计法。通过变化稳健性设计的目标函数中权重系数值,实现广义和狭义的稳健性设计。以典型的三桁架超静定结构问题为算例,结果表明广义的稳健性设计目标下结构的稳健性与蒙特卡罗拟法所得可靠性结果是一致的,而狭义的稳健性结构设计则得不到这种有效性。