混合离散变量优化方法在机械设计中的应用

在机械优化设计中,混合离散变量优化方法得到了广泛的应用,具有较高的工程应用价值。通过实例证明离散变量优化方法比常规优化设计效率高,可靠性好,是目前解决机械优化设计问题的有效途径。     

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.     

离散变量桁架结构优化设计的组合算法

对桁架结构离散变量的优化没计提出了一种算法。方法主要分三个步骤：（１） 进行局部优化得到各离散变量的下界;（２）采用“二次射线步”找到一个“基点”; （３）在“基点”附近用（０,１）组合规划进行寻优。本方法能够解决局部约束（应 力、稳定以及截面尺寸约束）和整体约束（位移、频率禁区等）问题。本方法是一个 组合算法,在结构重分析之后的优化阶段不需解任何方程,从而节省了机时．针对本 方法,用ＦＯＲＴＲＡＮ－７７ 语言自编了电算程序。通过大量考题的验证,本方法计算 速度快、收敛一致,且优化结果较好。     

离散变量桁架结构的布局优化设计

研究了多工况下受应力、位移约束的离散截面变量桁架结构的布局优化问题，提出了一个序列两级算法。在第一级优化中进行形式－截面优化，在第二级优化中进行拓扑优化。两级优化交替进行，最后得到最优的拓扑形式、几何形状和截面积分布。算例表明本法能够得到较好的布局优化结果。     

准整型设计变量的优化方法——浮动随机试验法

本文介绍的适合于准整型设计变量(包括离散变量)优化设计的新方法,是以随机试验法为基础,在n维空间建立逐步缩小的浮动样本空间,在搜索过程中它逐步向最优解逼近。新方法的特点是程序简单,可以较精确地求解10维以下的等式或不等式约束问题,无需提供偏导数。与传统的随机试验法相比计算速度可提高几十倍到几百倍。     

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．     

离散变量桁架的形状优化设计

提出了离散截面变量空间桁架形状优化的一个两级算法．在第一级优化中，固定节点的位置，以杆件面积为设计变量，进行离散变量截面优化；在第二级优化中，以节点坐标为设计变量，同时考虑截面变化；形成一系列优化子问题，按目标函数下降方向用Ｆｉｂｏｎａｃｃｉ法搜索出各坐标设计变量的最优变动值，从而形成新的节点位置．两级优化交替进行，直到收敛为止．算例表明本方法简单，收敛平稳，优化效果较好．在算例中讨论了不同的节点坐标初值对优化结果的影响及产生原因．     

遗传算法在离散变量结构优化设计中的应用

研究适于离散变量结构优化设计的遗传算法．探讨了离散变量结构优化问题的基因表达模式，提出了一种减小基因搜索范围的子空间构造方法．该算法可处理受应力、位移约束的结构优化问题．数值计算实例表明该算法效率高，具有很强的适应性     

离散变量桁架结构拓扑优化的遗传禁忌搜索算法

采用遗传禁忌搜索算法求解多工况多约束的桁架结构拓扑优化问题.在遗传算法中采用直接比较-比例方法(DCPM)处理约束,避免了确定罚因子的选择问题.为了提高遗传算法的局部搜索能力,在每一代遗传操作之后选择一定比例的解进行禁忌搜索,形成遗传禁忌搜索算法,以提高算法的全局搜索能力和收敛速度.数值算例表明,该方法用于求解多工况多约束的离散变量桁架结构拓扑优化问题是方便、快速和有效的.     

遗传算法在离散变量结构优化设计中的应用

研究适于离散变量结构优化设计的遗传算法。探讨了离散变量结构优化问题的基因表达模式，提出了一种减小基因搜索范围的子空间构造方法，该算法可处理受应力，位移约束的结构优化问题，数值计算实例表明该算法效率高，具有很强的适应性。     

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。     

仓储系统的评估与优化

运用分等加权，相关图评价，指数平滑预测和运筹学排队论等基本理论和优化方法对钢材仑储系统的选择与规划、储量动态预测、搬运设备匹配、立体仓库设计进行了实例分析，分析结果表明，效果良好。     

改进的混沌优化算法及其在函数优化中的应用

针对基本混沌优化算法在求解三维以上的多维函数时不易求得全局最优解的局限性,通过引入解向量的优选,提出了一种改进的混沌优化算法,主要思路是通过多次可行解向量的混沌优选,将可行解定位到最优解的附近,再用二次载波进行搜索找出多维函数的全局最优解.仿真计算表明:该算法对三维以上函数可以显著提高搜索精度,收敛性能好,容易找到全局最优解.     

北宿矿通风系统模拟与优化

本文针对北宿矿实际通风问题,在大量通风技术测定的基础上,通过对不同时期通风系统各方案的计算机模拟和优化,为北宿矿通风管理与决策提供了科学的量化依据.     

结构拓扑及参数优化研究的发展

首先介绍了关于结构优化的基本问题,然后按其分类方式阐述了各种优化方法的研究现状,最后对结构拓扑优化中的常用算法及其常见的数值不稳定现象进行了分析.     

混合顺序作业堆场BAY优化模型

介绍了集装箱堆场优化的重要意义,提出了混合顺序堆场作业的概念,在图搜索技术和模式识别理论的基础上建立了随机条件下的混合顺序作业堆场ＢＡＹ优化模型,计算机模拟结果证明：混合顺序作业堆场ＢＡＹ优化模型可以在堆场作业不倒箱的情况下,产生符合配载要求的堆场。     

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．     

简化圆锥面刃磨法工艺参数多目标优化及模糊评判

刃磨工艺参数对刃磨后的钻头几何参数值极为敏感，简化圆锥面钻头刃磨法虽然是直线刃圆锥面刃磨法的一特例，但对该刃磨法工艺参数数值模拟分析表明，只要工艺参数选取适当，可以满足我国刃磨标准钻头的要求，因此采用几何相拟设计思想，引入多目标优化及综合模糊评判方法,实现对简化圆锥面钻头刃磨法刃磨工艺方案的整体优化。     

眼科病床安排的评价与优化模型

为了研究眼科病床的合理安排,建立了M/M/C排队模型,并利用模糊综合评价方法对眼科病床安排作了评价分析,得出结论:现有病床安排不合理。结合MATLAB数据分析给出病人入住时间的合理安排、建立了眼科病床安排的线性规划优化模型。