基于混合离散变量复合形法的弧齿锥齿轮优化设计

以齿数Z1,模数m,齿厚系数ψR作为设计变量,建立弧齿锥齿轮的物理模型,以体积最小、传递功率最大为目标,以齿轮的强度要求等作为约束条件的优化设计模型。由于齿数和模数是非均匀的离散设计变量,齿厚系数是连续变量,因此,借鉴了连续变量和非均匀离散变量的处理方法———一种混合离散复合形法,并引用离散变量搜索优化方法。在混合离散复合形法基础上,探讨了解决有约束非线性混合离散变量的优化设计问题。经实例计算结果表明,混合离散复合形法可用于具有实际应用价值的弧齿锥齿轮优化问题。     

基于混合离散复合形法的工程优化设计

针对工程中大量存在的设计变量为离散型和连续型的混合离散变量优化设计问题,提出了连续变量及非均匀离散变量的均匀离散化处理方法,并借鉴离散变量的搜索优化法,在连续变量的复合形法基础上,探讨了一种求解有约束非线性混合离散变量的优化设计问题的方法———混合离散复合形法。算例表明,混合离散复合形法可用于工程结构优化设计中,其结果不需圆整,解题可靠性和效率大大提高。     

变压器优化设计中离散型变量的处理方法

针对变压器优化设计中变量多数为离散型的特点,本文引入了网格法与虎克－杰夫法这两种能有效处理离散型变量的优化方法,着重说明了这些方法如何结合变压器设计这一具体问题的使用过程,论文还给出了某一变压器优化设计的计算结果。     

应用混合微粒群算法优化设计热油管道

考虑到年输量随油田产量和市场需求的影响而随机变化的实际,采用最佳平方逼近法确定热油管道的设计输量,在此基础上建立了包含年输量模型和参数优化模型的热油管道优化设计两级递阶模型。用微粒群算法和混合离散变量随机搜索法构成的混合微粒群算法解热油管道的参数优化模型,实现了热油管道的整体优化设计。算例表明,该综合算法优化设计热油管道得到的方案比单一采用离散变量随机搜索法、离散变量复合型法和基本的微粒群算法计算得到的方案更能节约年费用,且考虑年输量随机变化的管道设计方案更符合热油管道运行的工程实际。     

混合离散变量的整型优化方法

本文对混合离散变量的优化问题进行了探讨,提出了将混合离散变量转换为单一的纯整型离散变量、并在整型空间内对全离散或混合离散变量、约束非线性问题进行优化设计的新方法。     

工程结构的混合离散变量优化设计

针对设计变量为离散型和连续型的混合离散变量的优化设计问题，探讨了非均匀离散变量及连续变量的均匀离散化处理方法，分析了求解混合离散变量的优化设计问题最优解的方法。算例表明混合离散变量的优化设计方法可以应用于工程结构优化设计中，其优化结果不需圆整，大大提高了优化设计的效率和可靠性。     

整数优化(网格法)程序设计及应用

目前,在机械优化设计中,离散量或混合量的优化设计程序尚少,而在设计变量中包含有离散变量时,如齿轮的齿数、模数、钢板厚度等,则应选用整数优化程序。因此,本文以网格法为基础,根据设计变量变化的性质,分别采用连续量和离散量进行迭代计算,以获得较理想的最优化解。本文用ALGOL语言编写了整数优化计算程序,并进行了实例计算。程序简单易懂,使用方便灵活,特别对求解小型混合量优化设计课题是有参考意义的。     

船舶优化设计中的一个实用混合整数规划方法

本文针对船舶优化设计中求解包含连续型变量与离散型变量的混合整数规划问题 的实际需要，将无约束最优化中的单纯形法与座标轮换法加以改造并把二者结合起 来，形成了一种简便的混合整数规划方法－ＤＣＶＭ法。可用以求解变量为连续型、 离散型及混合型的最优化问题，井能得到符合工程实际要求的数值结果，在船舶结构 优化计算中，能直接求得符合规格值的板材厚度或型材号码；在主尺度确定中，能得 到便于设计和建造的圆整数。     

水锤方程数值模拟的有限元法

针对输水管网的地形复杂、PCCP管与钢管混合使用、边界条件复杂等特点,利用有限元的思想求解并模拟水锤波的传播情况.水锤方程是拟线性方程组,在运用有限元法离散空间变量时,刚度矩阵中会出现关于时间变量的元素.对此,借鉴迭代法和分离变量法的思想解决了这一难题,克服了传统特征线方法的不足,实现了计算精度高、稳定性好、计算结果可靠的目的.     

基于性能的隔震结构动力优化设计

结合优化问题的特点，应用稳健的优化算法以合理的计算代价求解了非线性隔震结构合瞬态约束的混合变量动力优化设计问题．首先根据投资-效益准则建立了基础隔震结构一体化优化设计模型，其中目标函数是结构寿命周期内的总费用，包括结构初始造价和损失期望，约束条件包括隔震层水平位移、上部结构层间变形等，优化模型同时对上部结构截面尺寸和隔震器参数进行优化．充分利用铅芯橡胶支座隔震结构的局部非线性性质，使非线性隔震结构的时程分析计算效率接近线性动力分析．然后应用合潜在约束策略的序列二次规划算法，并结合选择性动态圆整法进行具有连续、离散混合变量的隔震结构的非线性动力优化设计．算例表明了优化模型和算法的正确性和有效性．     

离散变量结构优化设计的混沌遗传算法

利用混沌搜索的遍历性、随机性、规律性等特点，提出了一种求解离散变量结构优化设计的混沌搜索方法；将混沌搜索技术嵌入遗传算法，与基本遗传算子共同构成了一种离散变量结构优化设计的混合遗传算法一混沌遗传算法；通过自适应的退火因子和罚函数来处理约束条件，使算法逐渐收敛于全局可行最优解。计算结果表明，该方法有效地克服了基本遗传算法中的“早熟”现象，并具有更快的收敛速度。     

混昆合离散优化方法在弹簧设计中的应用

针对机械设计中大量存在的离散变量或离散、连续混合变量的设计问题,分析了现行利用一般连续变量方法进行优化设计的不足,研究了混合离散优化方法应用的有关问题。结合圆柱螺旋弹簧设计的特点,讨论了在建立弹簧设计工程数据库及其设计规范应用软件时,如何进行混合离散优化方法的应用与步骤,给出设计的算例。     

混合离散优化方法在弹簧设计中的应用

针对机械设计中大量存在的离散变量或离散、连续混合变量的设计问题 ,分析了现行利用一般连续变量方法进行优化设计的不足 ,研究了混合离散优化方法应用的有关问题。结合圆柱螺旋弹簧设计的特点 ,讨论了在建立弹簧设计工程数据库及其设计规范应用软件时 ,如何进行混合离散优化方法的应用与步骤 ,给出设计的算例。     

拟n维离散变量网格迭代优化方法

在研究离散变量型的优化设计的基础上,建立了离散变量虚实网格结点集;提出了拟3维空间和拟n维空间概念;导出了可计算结点的计算公式;导出了拟n维空间离散变量网格迭代优化方法.解决了在一般工程结构设计实践中,多采用连续变量优化设计加圆整的办法得到近似的离散型结果.然而对高精度要求的工程结构,该方法的计算结果往往与实际相差较大.通过钻井用大型车装井架的实例计算表明,所提出的方法简单易施、可靠性高、收敛快.     

基于改进遗传算法的离散变量结构可靠性优化设计

根据离散变量结构可靠性优化设计的特点与难点,提出了基于改进遗传算法的可靠性优化设计方法,通过１５６杆输电出服失效状态下的可靠性优化设计与简易海洋平台屈服及疲劳失效上的可靠性优化设计实例,验证了方法的有效性,在计算速度及解的质量方面都取得了比较满意的结果。     

桥式起重机桥架系列优化设计

应用优化理论进行桥式起重机结构设计是国内外研究得较多的课题之一.在以往的研究中,一般是以单台桥架进行设计并将各自变量作为连续量进行优化计算,然后进行圆整,计算精度与效率都较低.本文所介绍的是一个用于桥式起重机系列产品优化设计的实用程序,程序以桥架自重为目标函数,采用离散型变量进行优化设计,根据起重机设计规范建立了比较完整的约束条件,具有结果可靠,使用方便、实用价值高等特点.文中也对部分约束条件的建立与有关设计参数的调整提出一些看法.     

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。