化工最优化计算方法

介绍了化工最优化计算方法中２种常用算法－－牛顿法和梯度法，可使人们选定的方案既经济又合理，以得到最佳的效果。     

基于阻力性能船体型线精细优化的CFD方法

根据基于阻力性能的船体型线优化方法的不同，在船舶设计中可以归纳成5个相应水平的优化程序。总结了基于经验或统计公式的船体尺度优化（零水平优化），应用CFD方法分别对裸船体型线、局部船体型线和附体型线进行的精细优化（1，2，3水平优化），以及通过模型试验完成的船体型线的最终优化（4水平优化）的研究成果。所采用的CDF方法分别为用厚边界层近似与积分方法、厚边界层近似与差分法以及部分抛物线近似与差分法求解N－S方程。4水平则是通过包括流场测量信息的模型阻力试验进行最终的型线优化。     

一种新的低阶罚函数的光滑化方法

对于约束优化问题,给出了一种用二次连续可微函数光滑低阶罚函数的方法;在一些弱的假设条件下,证明了光滑后的罚优化问题的最优解是原优化问题的ε-近似最优解.     

非线性优化问题的光滑化序列二次规划方法

为了获得序列二次规划方法的全局收敛性,通常需要借助一个罚函数,但常用的罚函数由于具有不可微性从而给计算带来一定的困难,拉格朗日函数虽然可以克服此困难,但其形式较为复杂,为解决该问题,给出了一类光滑化罚函数.基于一类双曲余弦型光滑化罚函数,提出了等式约束优化问题的一个光滑化序列二次规划方法.该光滑化函数具有良好的连续、可微性和凸性质,在适当条件下,获得了算法的全局收敛性,并给出数值测试说明了算法的有效性.     

一种约束工程设计问题的入侵性杂草优化算法

提出了一种新颖的求解约束问题的群智能优化算法.该算法模拟杂草克隆、占地生长与繁殖的自然行为,具有入侵性杂草的鲁棒性、适应性和随机性等特点,算法简单而有效,具有准确的全局搜索能力.结合罚函数方法将提出的算法应用于求解工程设计优化问题,实验结果及比较表明提出的算法获得了更优的结果,同时也显示了它在求解复杂工程设计优化问题时的全局寻优能力.进一步实验与统计分析了关于参数选择对算法性能的影响,得到了有利参数选择的结论.     

凸轮曲线的光顺及动态设计优化设计

由于样条函数在数值计算上具有很大的灵活性及方便性,因此,应用它来处理凸轮型线中的光顺问题、动态设计及优化设计也是同样方便、简单的。而且这样建立起来的模式具有普遍性,对于绝大多数专用或通用凸轮的设计都是适用的。     

模糊罚函数遗传算法及其在曲线光顺中的应用

基于遗传算法中处理约束条件使用的传统罚函数方法效果并不理想,文中指出了一种处理约束优化问题的模糊罚函数遗传算法,并将这种方法用于计算机辅助图形设计中的扫描光栅曲线的光顺问题,得到了很好的效果。     

Laplacian与局部优化方法相结合的网格光滑技术

在优化方法中构造了一种新的、可以方便应用到不同维数问题的目标函数.在网格光滑数值模拟中,当Laplacian方法使网格品质下降或者产生无效网格,数次缩短移动距离仍不能使网格品质提高时,改用局部优化方法.将Laplacian方法与局部优化方法相结合,保证了所有网格品质都得到提高,同时只在少数网格内使用优化方法,可以降低计算量.数值结果表明,新的目标函数在混合网格中也能取得较好的结果.     

冻土隧道的保温隔热层参数设计新方法

目前几乎所有冻土隧道设计都会采用保温隔热层避免冻融作用发生,但是在保温隔热层的参数选取时,保温隔热效果是主要考虑的因素,而对其成本考虑较少。为了使保温隔热层既能防止冻融作用的破坏,又能节约成本,以优化理论为基础,结合扩展内点罚函数及冻土隧道特点,建立了保温隔热层的数学优化模型,期望该模型能够达到此目的。以大坂山K0+785断面和风火山隧道K0+835断面为例,验证了该数学模型不仅能用于季节性冻土隧道,而且也能用于多年冻土隧道。优化结果不但能够防止冻害发生,而且还能产生较大的经济效益。由此可见该数学优化模型及求解方法可以为冻土隧道工程中的保温隔热层参数的合理选取提供指导。     

基于粒子群算法的井眼轨迹优化研究

为了更优更快地对石油工程中的井眼轨迹进行优化,进行了基于改进粒子群优化(PSO)算法的井眼轨迹优化研究.通过对造斜率归一化,推导出目标函数表达式,将问题归结到对式中参数优化问题上来.引入PSO算法,在保持了PSO算法结构简单可行特点的同时,利用惩罚函数方法和叉乘控制项,对基本PSO算法易限入局部极小点周边区域的局限进行了改进.该井眼轨迹模型和相应算法提高了井眼轨迹优化速度.通过对钻井工程中轨迹参数的优化实践,验证了本算法优于基本的PSO算法,较好地实现了对井眼轨迹的优化.     

基于约束优化问题乘子罚函数方法的全局收敛性分析

针对最优化问题的增广Lagrange乘子罚函数方法给出了其收敛性结论。该方法提出的惩罚机制使得迭代点的可行性得到有效控制,通过添加Lagrange乘子有效避免了罚因子无限增大所带来的数值病态问题。全局收敛性结论表明了此方法的可行性。     

整体收敛的非线性等式约束优化问题的不精确修正正割方法(

通过使用线搜索技术,提出了一类具有整体收敛性的不精确修正正割算法解非线性约束优化问题.引入Fletch-er罚函数作为价值函数克服了产生Maratos效应.在合理条件下证明了该类算法具有二步q阶超线性收敛速率.进而,对于约束进行很小的额外计算改进了此类算法,以使新算法具有一步q阶超线性收敛速率.数值实验的结果证明了该算法的有效性和可行性.