基于可靠性概念的重力坝优化设计

对重力坝的优化提出了基于可靠性的材料力学（Ｊｃ法）优化法和基于可靠性的八结点等参有限元优化法,并与传统定值材力优化法进行比照,编写了ＢＯＸ程序,并通过工程实例的优化设计,用三种方法进行分析比较,得出对优化设计有益的结论．     

市政排水管网优化与维护方法分析

市政排水管网的优化设计主要是解决已定平面布置方案下,排水管径、埋深及提升泵站的优化设计以及排水管网平面布置方案的优化研究。本文介绍比较了直接优化法、间接优化法、遗传算法等优化方法的适用条件和优缺点,对如何提高市政排水管管的施工质量措施和维护,提出了几点看法,供大家参考。     

正交设计法在异步电机优化设计中的应用

本文针对三相异步电动机优化设计问题,根据正交设计理论,提出了一种新的电机优化方法——正交设计法。指出电机优化设计应属于求解非线性混合离散规划问题,正交设计法则是解决此类问题的一种有效的优化设计方法。通过对两台三相异步电动机的有效材料费用进行优化,优化结果表明:该法是一种实用和有效的电机优化方法。     

改进混合遗传算法在给水管网优化设计中的应用分析

目前,用于给水管网优化设计计算的常见方法主要有线性规划法、非线性规划法、枚举法、动态规划法、神经网络法和遗传算法等。但是,这些方法普遍存在需要二次圆整或不能解决复杂管网优化设计的缺陷。本文在对给水管网优化计算过程的每个环节作了深入分析和研究的基础上,提出了适于离散变量组合优化并能很好应用于管网优化设计计算的改进混合遗传算法,希望对给水管网优化设计提供一定的指导和参考。     

基于有限体积法的稳态热传导结构拓扑优化

针对散热结构拓扑优化设计的研究现状,提出一种基于有限体积法的稳态热传导结构的拓扑优化设计,构建两种区域离散策略,即内节点法和外节点法.借助变密度法拓扑优化理论,建立以散热弱度为目标函数的稳态热传导结构的拓扑优化数学模型,研究在第一、二和三类边界条件下的优化问题.算例计算结果表明,基于不同区域离散格式外节点法和内节点的拓扑优化设计均能有效改善结构的散热效果,且能获得良好的拓扑优化构型,对微热源的影响也能识别最佳的散热路径.      

偏转线圈优化设计中优化算法的选取及约束条件的处理

文章结合彩色显象管偏转线圈优化设计的具体情况，应用全约束方向法对优化参数所满足的约束条件进行了处理，选用分步阻尼法作为优化算法，对彩色显象管偏转线圈进行了优化设计．设计结果证明：该优化算法是有效的，约束条件的处理也是合理的．     

多级固体运载火箭总体/弹道/轨道一体化设计与优化

针对小型多级固体运载火箭,设计了合理的飞行轨迹,并综合分析弹道设计、轨道设计和总体特性相互作用,建立了总体/弹道/轨道一体化优化设计数学模型。应用自适应模拟退火法、虎克直接搜索法、多岛遗传算法、逐次近似法和有向启发式搜索法,针对300 km LEO轨道进行了多级固体运载火箭总体/弹道/轨道一体化优化,并比较了5种算法优化结果。计算表明：所建立的一体化优化设计模型是合理的;总体参数优化结合轨迹优化最大程度地挖掘了运载火箭整体设计性能,并且优化设计效果明显,优化所得变轨消耗推进剂质量比原方案减轻了12%。该模型和软件也可推广应用到其它固体火箭的方案论证和初步设计过程中。     

基于博弈理论的拱坝体形多目标优化设计

以坝体体积、最大主应力、高应力区范围为目标函数,建立了拱坝体形多目标优化模型.根据多目标优化设计问题与经济学中博弈问题之间的相似性,将多目标优化中的各分目标函数看成博弈方,所有可行解就是博弈策略集,从而提出了拱坝体形多目标优化设计问题的合作博弈方法.白鹤滩拱坝体形优化设计结果表明,该方法比传统的多目标优化方法(如线性加权法和理想点法)更能综合反映各优化目标的要求,优化结果更加合理,并具有较高的计算效率.     

大跨越输电塔的结构优化分析

为了研究和解决大跨越输电塔的优化设计问题,以结构截面、根开和腰部尺寸为设计变量,以结构质量为经济性优化目标,以结构各构件应力比差的平方和为等强度优化目标,提出了经济性等强度优化设计方案,建立了优化目标函数,并采用APDL语言编制了相应的优化程序,利用基于共轭梯度法的一阶优化算法对优化目标函数进行了求解.优化计算结果表明,经济性优化设计方案侧重于节省钢材,等强度优化设计方案则侧重于结构的等可靠性,而经济性等强度优化设计方案既可以满足工程的经济性要求,又可以适当提高结构的整体安全性.     

机械优化设计方法探究

机械优化设计，所涉及的学科众多。其中包含物理学、材料学、应用数学及化学、应用力学以及计算机程序设计等，系处理较为复杂的设计的有效工具之一。此次研究除去阐述优化设计方法，还总结出归纳出无约束优化设计法、有约束优化设计法、基因遗传算法三类优化设计手段，并对三者的特点进行论述，最后，对选取优化设计手段的几大要素进行阐述。     

圆柱齿轮减速器的最小体积优化设计

提出了一种基于惩罚函数法的直齿圆柱齿轮减速器的优化设计方法,以体积最小为优化设计的目标,给出了优化模型,最后通过实例证明了这种优化设计方法的优越性。     

风电塔筒爬壁机器人电机基座优化设计

为解决应用于风电塔筒壁面检测的爬壁机器人电机基座轻量化的问题,提出了一种将动力学仿真与优化设计相结合的方法。通过ADAMS进行动力学建模仿真,得到电机基座的动态载荷并将其作为优化设计的边界条件;通过ANSYS Workbench将拓扑优化、尺寸优化相结合的方式进行优化设计,拓扑优化确定了优化区域。结合参数敏感性分析和响应面法的尺寸优化确定了满足电机基座轻量化目标的最优解。     

综合评分法在力矩式自整角机多目标优化设计中的应用

本文结合自整角机的多目标优化设计,提出了用综合评分法解决多目标优化问题,并用正交设计优化方法处理电机优化设计中常见的问题——混合离散型约束非线性规划问题,取得较为满意的结果。为电机多目标优化设计作了有益的探讨。     

骨架组合结构材料选择优化层合部件法

提出用于金属一复合材料骨架组合结构减振优化设计的层合部件法（1aminatecomponentmethod,LCM）。定义骨架结构中待设计杆件和梁为层合部件,杆件在有限元模型中必须用由待选材料构成的层合梁单元或层合板单元模拟,以避免弯曲振动模态丢失。结合结构拓扑优化SIMP（sotidisotropicmierostrueturewithpenaltymethod）法,建立了钢一复合材料组合骨架结构材料选择、拓扑与尺寸优化的综合数学模型,实现材料选择与拓扑优化设计变量的连续化。以桁架结构质量为目标函数,振级落差、加速度、位移和应力等为约束条件,给出金属一复合材料组合桁架结构减振优化设计实例。优化结果表明,LCM用于金属一复合材料组合骨架选材优化设计是可行的。     

基于复杂约束拓扑优化的负泊松比超材料设计

针对现阶段超材料拓扑优化设计在飞行器设计领域存在的微观尺度上难以制造和宏观尺度上不具有周期性的问题，提出了一种宏观尺度下的超材料拓扑优化设计方法，分别应用优化准则法和移动渐近线法进行了指定泊松比约束的超材料拓扑优化设计，得到了在横向、纵向两个方向上的泊松比都满足约束的负泊松比超材料，并对两种优化算法的设计结果进行了对比分析.针对拓扑优化得到的胞元构型，建立了理论模型和有限元模型，对拓扑优化结果的力学性能进行验证.经理论模型和有限元模型计算，拓扑优化设计结果的泊松比满足设计要求，证明了宏观尺度拓扑优化方法设计负泊松比超材料的有效性.     

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。     

SUMT法在传动轴优化设计中的应用

惩罚函数(SUMT)法将一个约束优化问题转化为一系列无约束优化问题来求解,数值稳定性好,求解范围广。将其应用到某型号空心传动轴的重量最小化设计,以其各项使用性能和尺寸要求为约束条件,采用内点罚函数法建立优化设计的数学模型,通过迭代得到最优设计参数。结果表明：SUMT法收敛快、精度高,是求解机械优化设计问题的高效算法。     

板梁式高桩码头优化研究

研究了以工程造价为目标的板梁式高桩码头的优化设计模型，包括码头结构整体布局优化和局部构件优化，建议采用动态规划法，搜索数量少法，穷举法、变步长搜索法等优化策略，并研制出ＧＭＹ系统来实现这一优化设计。     

城市供水管网改扩建优化方法的研究

管网布局和离散管网的优化一直是城市供水管网系统改扩建优化设计中的2大难题．提出了给水管网改扩建优化设计的数学模型,并采用模拟退火的玻尔兹曼机这一神经网络技术进行求解,直接得到了市售管径和优化的改造布局;且整个系统采用系统工程的分解协调法来优化．     

车削外圆时切削用量的优化

根据车削时的加工要求和受力情况,建立切削用量优化设计的数学模型,采用惩罚函数法进行优化,得到了切削用量的优化结果。