受静动约束结构的几何外形及单元尺寸优化设计

本文以 Ｋｕｈｕ－Ｔｕｃｋｅｒ条件为基础，提出了受静力动力约束结构最小重量设计 的α－β双因子算法。在所受的约束中，“频率禁区” 是一新提法，它要求结构的任 一自振频率均不落入一给定的频率区域。设计变量可以是单元尺寸和／或节点座标， 每一变量的上下界是给定的，亦可考虑满应力准则结束。结构刚度阵及质量阵关于设 计变量可以是高度非线性的。对多种例题均获得了满意的结果。     

特殊的多变量系统等价变换及其在自适应控制中的应用

对ｍ个输入ｍ个输出的可观且可控的多变量线性系统，且可观指数ｖｉ与可控指数μｉ均为ｒ，本文给出极其类似于单变量系统的频率及时域的各种表达式及其等价变换计算方法。在通过最小二乘辨识模型和经由状态估计与状态反馈进行极点任意配置的多变量系统自适应控制器设计方面，本文给出标准表达式将使推导过程变得简单明了。     

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。     

压电桁架自振频率控制的优化配置方法

在压电材料组成的桁架结构的自由振动频率优化设计中，提出了压电杆件配置的（0，1）设计变量并将其连续化处理，推导了压电桁架自振频率对该设计变量的灵敏度计算方法。构造了压电桁架杆件配置优化模型，通过序列线性规划方法求解，解决了通过优化压电杆件配置来控制结构自振频率的问题。在JIFEX软件中实现了上述算法，并通过数值算例验证了算法和程序的有效性。     

压缩机管道结构支承刚度动力优化研究

从工程应用出发，提出了压缩机管系结构支承刚度优化数学模型，考虑管系结构低阶频率约束和最大振幅约束，重点推导在周期激振力作用下稳态响应幅值随设计变量变化的灵敏度分析公式，最后给出２个算例和频率测试值。     

多层框架动力优化

在考虑框架动力特性的基础上，将框架跨度与梁、柱刚率作为设计变量，且约束条件全面考虑了应力、位移、频率和尺寸约束。最后得出在本文条件下，多层框架动力优化计算中框架跨度只需取得其下限值的结论。     

寻求离散变量结构优化设计0—1规划可行集的差商向量法

利用相对差商向量法寻求离散变量结构优化设计０－１规划模型原变量可行集。本法是按各设计变量相对差商的负方向搜索设计变量的”可行基点“，依此求得与０－１规划盯对应的原设计变量的可行集；目的是使”可行基点“更好地逼近最优解，以减少优化过程的迭代次数，提高计算效率。     

寻求离散变量结构优化设计0－1规划可行集的差商向量法

利用相对差商向量法寻求离散变量结构优化设计０－１规划模型原变量可行集。本法是按各设计变量相对差商的负方向搜索设计变量的“可行基点”，依此求得与０－１规划相对应的原设计变量的可行集；目的是使“可行基点”更好地逼近最优解，以减少优化过程的迭代次数，提高计算效率。     

一种简单准确的频率计

在无线电工程、通信工程等领域,频率的测量是必不可少的.尤其在适时控制的仪器仪表中的频率测试更要求准确且结构简单.下面介绍一种简易的已精确度较高的数字式频率计的设计方法.一 测试原理     

基于灵敏度分析和APDL的塔机结构动态优化设计

在塔机静态分析和模态分析的基础上,为改善结构的动态性能,将优化设计、有限元法和灵敏度分析相结合,以影响塔机动态性能的关键模态频率第一、二阶频率为优化目标,以强度、刚度和稳定性等为约束,通过动态灵敏度分析确定了对优化目标影响较大的构件截面尺寸参数作为设计变量,应用有限元分析软件ANSYS的参数化设计语言APDL和优化模块实现了塔机的结构动态优化设计,优化实例表明结构的动态性能明显提高.     

离散变量结构优化设计中变量和约束的分解与简化

提出了优化设计中对设计变量和约束条件进行缩减和分解的方法．设计变量可分解为基本设计变量和复合设计变量，复合设计变量是基本设计变量的函数或综合；约束条件可根据它与计算过程的关系和作用范围分步、分阶段考虑；对于离散结构的实体杆件，可以很据受力和对结构的作用情况分成5类，常用截面分成24种类型．最后通过一个三维空间实例，证明所提方法优化效率高，效果明显，可节约材料39．26％，是求解大规模离散变量工程结构最轻设计问题的较好方法．     

复合材料层合板考虑弯曲挠度和自振频率的优化设计

纤维复合材料层合板的刚度、稳定性及振动等问题都是设计中必须考虑的问题,国内外学者对“双向铺设”层合板考虑稳定、自振频率及弯曲挠度的铺层优化设计曾进行过研究,他们都是以各层板的铺设角为设计变量,然后用 Powell法或变尺度法逐次改变设计变量搜寻各层板的最优铺设角。我们对上述问题进一步进行了研究,论证了层板的拉伸-弯曲耦合刚度必定使层板的固有频率降低,使层板承受横向载荷的挠度增加,因而寻求提高固有频率或降低横向挠度的最优铺设层板必定是对称铺设结构。上述优化问题可以只对对称层板进行分析,进一步的分析还证明了上述优…     

一种工程结构的鲁棒优化设计方法

在结构优化的过程中结合鲁棒设计的思想，考虑了不确定因素的影响，在取得目标的最优解的同时，使该目标在可行区域内对变量的变化不敏感。针对目标函数及约束函数的鲁棒性，将工程结构鲁棒优化问题描述成双目标优化问题，采用带权无穷范数理想点法求解该双目标鲁棒优化问题的Pareto最优解。两杆支架的设计结果表明，鲁棒优化设计的结构不仅具有更高的质量，且在设计时具有很强的灵活性。     

基于随机模型的轨迹发生机构稳健设计研究

指出由于构件结构参数等可控与不可控因素的随机变化对机构运动质量的影响，使机构运动误差具有不确定性；提出了机构稳健设计的基本原理与方法；建立了基于随机模型的连杆机构稳健设计数学模型，并以一轨迹综合机构为例，进行稳健设计求解，结果表明该方法可以保证机构具有运动质量稳健性的同时，获得更大的设计变量容差，从而提高机构的可制造性，降低成本。     

多变量系统解耦内模控制及其PID转化应用方法的研究

文中针对不同回路具有不同时滞的多变量稳定过程，提出了一种多变量解耦内模控制设计及其常规PID转化应用方法。所设计的多变量内模控制器能使系统稳定解耦，所得到的闭环系统根据开环系统时滞来描述。该方法为精馏等化工装置的复杂控制系统提供了一种新的优化和先进控制方案。     

大型机构式结构多约束优化设计

本文提出了一种用于机构式结构的多约束优化设计方法和程序ＵＨＢＤ１．所考虑的约束有应力，位移，局部屈曲，频率，静、动气动弹性及尺寸限等。敏度分析采用解析法进行；优化准则法用来推导再设计递归公式：为使收敛过程平稳且迅速，引入了双松弛因子ａ与β文中研究了确定拉格朗日乘子的各种算法，尔后在程序中采用一种可靠而有效的算法。 文中给出了若干例题结果以证实ＵＨＢＤ１程序的效率。     

空间方向关系推理计算的NP完全性研究

空间方向关系推理问题的NP完全性证明是基于两个重要的变换基础之上的，其中一个变换是把空间方向关系推理问题变换为一个限定满足问题，基于这种变换，空间方向关系推理问题中的变量和值域相应地变换为限定满足问题中的空间目标和方向关系限制；另一个变换是从不全等3可满足问题到方向关系限定满足问题，基于这种变换，3可满足问题实例中的变量可以变换为两个方向关系限制。为此，一个满足所有目标方向关系限制的空间结构可以建立，从而可以证明空间方向关系推理问题的NP完全性性质。     

基于 FEM 和 DOE 分析的超声切刀结构设计与振动特性研究

:目的 针对工程实践中超声切刀尺寸难以解析计算且有特定结构尺寸要求的超声切刀难以设计等问题,建 立了装夹式组合超声切刀结构优化及振动特性的高效设计、分析方法。 方法 依托某工程实践超声切刀设计要求, 以结构尺寸参数化的阶梯形变幅杆和固定渐变刀刃体装夹设计成组合式超声切刀,通过对变幅杆单一结构尺寸因 素对组合超声切刀有限元模态固有纵振频率、输出形变大小等振动特性的影响分析,合理选取结构尺寸取值范围, 构建了四因素两水平的全因子仿真实验,进行了多结构因素交互影响分析,建立了显著因素的谐振频率回归方程, 并基于此以简谐共振频率为目标,优化设计了 28 kHz 装夹式超声切刀。 结果 通过有限元模态分析、谐响应分析验 证了优化设计的超声切刀在固有纵振、谐振频率与目标设计的一致性,且仿真输出振幅满足超声切割振幅要求,仿 真最大等效应力远小于材料的安全许用屈服强度;通过数控加工、阻抗测试验证了实验测试频率与设计、仿真频率 的一致性,且阻抗值满足设计要求;将超声切刀安装至切割系统中进行加工实验,通过与普通刀具、激光等工艺加 工手段进行对比,设计切刀输出频率与振幅稳定,切割质量好,效率高。 结论 研究结果表明:采用的超声切刀结构 设计、仿真、分析等方法对有特定尺寸要求的复杂切刀设计、优化及工程应用具有很好的指导意义。     

多变量推理控制系统的设计

以２Ｘ２系统为例，阐述了多变量推理控制系统的设计。提出了系统主通道时滞大于耦合通道时滞情况下的控制系统的设计方法。多变量推理控制系统不仅具有能动态解耦、可调参数少的特点，而且由于采用Ｖ规范型结构控制器．避免了矩阵求逆运算，使系统设计简单，易于在工程上实现。     

动力调谐陀螺仪再平衡回路的多变量频域设计

在多变量频域内讨论动力调谐陀螺仪的解耦问题，基于多变量系统的特征分解和特征轨迹－交互控制器设计方法，设计了动力调谐陀螺仪再平衡输入补偿器，实现了动力调谐陀螺仪的近似解耦控制，解决了传统的对角解耦设计因零极点相消导致系统在章动频率点不可控的问题，为动力调谐螺仪再平衡回路的设计提供了一种新方法。