动载滑动轴承优化设计研究

作者建立了以降低动耗为目标的动载滑动轴承优化设计数学模型,使用随机方向搜索法、复合形法、混合罚函数法编制了通用优化设计程序,并针对通用优化方法的弱点,提出三个改进措施:采用“灵敏度加权法”确定合理搜索方向,按约束值大小确定合理搜索步长,应用随机方向搜索法为复合形法产生合理的初始复合形。算例证明,本数学模及改进措施是合理的,其基本原理可用于机械优化设计的其他领域。     

正交回归法在机械优化设计中的应用

介绍一种实用的优化设计方法——正交回归法，它利用正交表和最小二乘法来构造目标函数与多种设计变量之间的显式函数关系，并以150轧钢机上的十字轴式无螺栓万向联轴节叉头为例，采用正交回归法建立叉头最大应力与其结构尺寸之间的显式函数关系，为以后叉头的优化设计创造了有利条件。     

正交回归优化设计——一种提高工程优化设计效率的实用方法

本文介绍一种实用的优化设计方法——正交回归优化设计方法,它利用正交表大大减少了构造二次函数过程中计算目标函数的次数,用最小二乘法构造二次函数,为采用高效优化方法,提高优化设计效率创造了种种有利条件。     

多目标最优控制问题的优化及其在水平井设计中的应用

为求得一类多目标系统在有效解集上均匀分布的多个具有代表性的满意解,提出一种改进的GA算法.该算法由多个适应值函数引导搜索,其中每个适应值函数都等于两个性能指标标准化以后的加权和且其权值由均匀设计产生;为保持群体的多样性和加速算法收敛还构造一个新的选择算子,该算子在选取下一代种群时按均匀设计选取多个搜索方向引导搜索.将该算法用于辽河油田多口水平井的优化设计,数值结果表明该算法的有效性.     

优化设计在矿用电钻电动机研究中的应用

用非线性规划方法以矿用电钻电动机的优化设计进行了深入的研究,用“惩罚函数法”进行数学模型的处理,采用并改进了Hooke-Jeeves模矢搜索法及Powell的共轭方向法,还提出一种随机搜索法进行了大量的优化设计及分析研究,并给出了MZ-     

基于负曲率方向的复数域共轭梯度法

共轭梯度法是优化大规模目标函数的一种经典方法.根据复梯度、复Hessian阵与实梯度、实Hessian阵之间的关系,将共轭梯度法推广到复数域,用于解决复数域的优化问题.针对共轭法的一些缺点,如每步迭代利用线性搜索来确定优化的步长及可能寻找到的极值点不一定为极小值等缺点,提出在Hessian阵不正定时利用负曲率方向作为搜索方向,利用实数域二阶导数简化思想,使寻找下降负曲率方向简单化,同时根据目标函数信息调节搜索步长,保持函数值单调下降.对该算法进行复数域优化数值仿真,结果表明:该算法与复数域的SCG算法及Quasi-Newton算法相比,计算较为简单且优化效果更优.     

基于遗传算法的圆环板的优化设计

利用阶梯折算法,由传递矩阵导出变厚度圆环板平衡问题的初参数解的显式表达式,将圆环板的优化设计转化为极小化目标函数的非线性规划问题.用一种离散变量结构优化设计的单向搜索法与标准遗传算法结合的混合遗传算法求解该优化问题,发挥了单向搜索法局部搜索能力强、高效省时和遗传算法全局性好的优点.对典型问题的计算表明,该方法能解决受强度、刚度和几何等约束的离散变量结构优化设计问题,并具有编制程序方便、收敛快和精度高的优越性.     

非线性规划问题的一个全局收敛的次可行方向法

本文给出非线性不等式约束最优化问题的一个初始点可行取的算法，利用梯度投影构造搜索方向，并使用符号函数对搜索方向和搜索函数进行有效的控制，使得一旦迭代点进入了可行域，其后的方向将成为可行下降方向，搜索函数将由罚函数变为原问题的目标函数（故称之为次可行方向法）在较为温和的条件下证明了方法的全局收敛性，及罚参数只需进行有限次调整。     

一个新的修正HS共轭梯度法及全局收敛性

提出了一个新的修正HS共轭梯度算法解决无约束优化问题,该算法的特点是,搜索方向总是目标函数的下降方向,且不依赖于使用何种线搜索;特别是,若使用精确线搜索,该算法退化成标准的HS共轭梯度法.且在适当的假设条件下,证明了文章提出的算法具有全局收敛性,最后数值实验表明,文章提出的算法是可行的.     

拖拉机离合器碟形弹簧的优化设计

本文探讨拖拉机离合器碟形弹簧在已知工作条件(工作载荷P_6,碟形弹簧外径D,内径d)下,如何利用优化设计方法选择出一组碟形弹簧的优化结构参数。要求在满足强度条件下,还要满足刚度等各项设计要求。以离合器摩擦片磨损前后工作载荷变化值为目标函数,以碟形弹簧内截锥高度H、弹簧板厚度δ、工作载荷变形量λ_b为设计变量,以强度条件、几何条件等为约束条件,利用SUMT(惩罚函数)法构造一个新的目标函数,然后利用无约束优化问题的算法—powell(共轭方向)法搜索最优点。根据所编译的优化设计程序,按不同的机型和工作条件输入相应的数据纸带和改变控制台变量,可迅速得出一组优化结构参数。因此,文中所提出的优化设计方法和所编的计算程序可推广应用于其它碟形弹簧的优化设计中。     

非定常对流扩散问题间断有限元方法的后验误差估计

后验误差估计是自适应算法的基础.为了设计有效的自适应算法,必须恰当估计数值解的误差界,自适应算法依此来实现网格的局部调整,提高计算效率,改善计算精度.运用对偶论证,给出了非定常对流扩散问题间断有限元(DG)方法的后验误差分析.由有限元的正交性、分部积分和相关逼近性质,严格推导出误差泛函的上界.     

基于微力测量的微纳米测头系统设计及优化

针对国内外研制的微纳米测头测量时无法实时测量测力的大小和方向,无法实时修正不同方向和大小的测力、不同长度测杆受力变形等引起的测量误差的缺点,研制了一种基于六维微力测量原理的自修正微纳米测头系统,可以实时测量测力的大小和方向,进而获得测头位移和变形量的大小和方向,计算出由于测球测杆受力变形引起的测量误差,通过误差修正模型进行实时自修正,提高测头的测量精度。为了实现测头级的测量灵敏度,应用ANSYS软件和正交试验方法进行结构优化设计,确定测头的基本几何尺寸和测头弹性体上测量不同方向测力的最佳测量区域,为后续的测头加工提供理论基础。最终的分析结果证明了测头x和y方向的测量灵敏度可以达到25.5μεz,方向的测量灵敏度可以达到11.7με。     

基于试验设计理论的结构优化算法

介绍现代试验设计方法中的均匀设计和配方设计.借助试验设计原理,提出余表的构造方法及配方设计表的设计方案,得到一种新的优化算法.余表可用于确定优化过程中可能的迭代方向,借助配方设计表来探讨最佳初始迭代点的选择问题.以函数求极值问题验证该优化算法的可行性,并将其应用于体积约束条件下平面刚架的刚度优化问题,计算结果表明该算法可用于结构优化设计.     

NGW型行星减速器的模糊可靠性优化设计

在工程设计中 ,存在大量的、不可避免的模糊信息 ,而用常规可靠性设计方法处理这类不确定因素 ,不仅会遇到极大的困难 ,有时甚至不可能 ,并与工程实际产生较大的矛盾。用模糊方法处理不确定因素 ,设计结果与工程实际吻合 ,可减少获得数据的难度 ,故具有工程应用价值。该文根据模糊可靠性设计理论和机械优化设计技术 ,以 NGW型行星齿轮减速器为例 ,初步探讨了模糊可靠性优化设计的原理和方法 ,经实例计算证明 ,提出的模糊可靠性优化设计方案较好地反映了 NGW型行星齿轮减速器的工作状况 ,符合工程实际 ,具有经济、实用的价值。     

非正交定域分子轨道的研究(Ⅰ)─非正交定域分子轨道及其量子化学处理

本文应用投影算子方法，放弃了正变化条件的限制，成功地将ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ２分子的正则分子轨道实现了最佳定域化。借助所定义的非正交定域分子轨道的伴基，对非正交定域分子轨道进行了量子化学处理，推导出具有加和特性的电子Ｆｏｃｋ能量及电荷密度分布公式．并计算了键轨道电荷，所得结果与杂化轨道理论结果一致，为在非正交定域分子轨道基集下，计算力学量算符的平均值和电荷分布，以及研究分子的化学键电子结构和分子光谱问题，提供了简易可行的方法。     

风-光复合发电系统的优化设计

文章介绍风 -光复合发电系统优化设计的一般数学模型 ,即以系统投资最小为目标 ,系统性能指标为约束 ,寻找风力发电机、光伏阵列、蓄电池、柴油机、逆变器和负载之间的最佳匹配功率及系统电能的最优管理及控制策略 ,运用该模型对实例进行计算 ,结果表明 ,风 -光复合发电系统的设计绝不是独立光伏发电系统和独立风力发电系统的简单拼凑 ,风 -光复合发电系统与独立光伏系统的优化设计规律存在较大的差异 ,其设计规律值得进一步深入研究。     

连杆机构计算机辅助设计

以 Auto CAD为支撑软件 ,利用 Auto LISP开发语言 ,建立了连杆机构计算机辅助设计系统(LGCAD) .该系统可以确定构件尺寸参数 ,验算机构最小传动角 ,绘制机构运动简图 .还可以通过改变输入参数 ,获得多种设计方案 ,进行比较选优 ,既保证了解析法设计的精度 ,又避免了繁琐复杂的公式推演及计算 .     

控制网观测方案的优化设计

本文提出的控制网观测方案优化设计方法对原有自动模拟法优化设计作了较大改进,尤其是增加了以一个测站为单位对方向观测值进行删除的功能,从而使这种方法能设计出更为理想的控制网观测方案.     

CNC雕刻机平面并联机构的运动学设计

提出一种新型三坐标CNC雕刻机的概念设计。该雕刻机采取平面并联机构实现X，Y方向进给运动，而安装在该机构末端的串联主轴实现Z向进给运动。针对该平面并联机构，研究基于总体灵活度的运动学设计方法，指出运动学设计问题可归结为以全局运动性能指标最大为目标的单目标、有约束的优化设计问题。同时，利用随机方向法搜索到一个最优解，通过实例分析进行验证。结果表明，提出的方法是可行的，可用于样机的开发。     

冻干系统自动进出料设计方案综合评价与分析

为提高设计方案的可靠性,构建一种客观的设计方案评价方式。根据冻干系统自动进出料原型现有问题,应用Siemens Tecnomatix Jack人机仿真软件对拆卸、清洁过程中操作人员的动作进行仿真分析,将分析结果作为设计方向得到设计方案。应用灰色关联度分析选择最优方案过程中,引用层次分析法(analsis hierarchy process, AHP)确定各影响因素的权重系数。根据所得各设计方案的关联度,确定设计方案。以制药装备中冻干系统自动进出料原型为例进行设计及设计方案评价,选择出较优的设计方案,验证其有效性。该方式能够客观地对各个设计方案进行评价,以量化的方式为确定设计方案提供参考依据。