张骥《关学宗传》的学术史意义

为了提高拓扑优化在实际工程应用中的速度,将一种基于拓扑灵敏度的拓扑优化算法与免组装有限元法结合,对汽车悬架控制臂进行多工况拓扑优化.该方法使用一致的体素单元划分网格,用压缩共轭梯度法(DCG)加速有限元的求解,得到结构的应力和应变场,从而获得拓扑灵敏度场,用来控制结构拓扑变化.通过添加多工况优化以及加工约束功能,使该方法更符合工程应用的要求.通过对比,该方法和商用软件能够获得性能接近、形状相似的优化结构,而整个优化过程的速度有显著提高.     

拓扑自适应梯度向量流方法

在活动轮廓模型中的梯度向量流方法中,引入仿射单元分解的思想,提出了基于拓扑自适应活动轮廓的分割方法。该方法克服了梯度向量流方法中不能处理拓扑结构改变的问题,可以自动地进行拓扑结构改变。实验结果验证了该方法的有效性。     

论日本江户时期“怀德书院”的教育

基于独立连续映射方法（Independent Continuous and Mapping,ICM）,实现功能梯度材料（Functionally Graded Material,FGM）结构的拓扑优化设计.通过引入过滤函数,构建FGM-ICM材料模型.结合梯度位移函数,建立以结构质量最小化为目标、以位移为约束条件的功能梯度材料结构拓扑优化近似显式模型.采用线性衰减的过滤方法避免棋盘格现象和网格依赖性问题.另外,为得到边界清晰的拓扑构型,设计拓扑变量阈值动态调整策略（Dynamic Adjustment Strategy for Variable Threshold,DASVT）,消除了拓扑变量阈值取值的盲目性.通过数值算例验证了该方法的可行性和有效性,最终实现了功能梯度材料结构ICM拓扑优化设计.     

新型耦合滤波器优化算法的研究

根据交叉耦合滤波器的基本原理,建立了适用于任意拓扑结构的滤波器优化模型,总结出以非特殊点拟合为辅助的新目标函数.接着在经典F-R (Fletcher-Reeves)梯度算法的基础上,提出了遗传梯度混合算法和遗传Solvopt混合算法的实现原理.以MATLAB作为研究平台,在滤波器设计实例中验证这两种新型优化算法的正确性.结果说明,这2种算法无需设定初值能以全局搜索的新方式快速收敛到最优解,可适用于更高阶数的任意拓扑结构.根据实验结果,分析比较了新型算法在收敛速度、算法构架以及计算准确度上的优势,总结出算法的适用条件.     

基于RAMP模型的ICM连续体拓扑优化方法

基于RAMP插值函数和独立连续映射(ICM)法,提出了一个新的拓扑优化模型. 模型采用不同参数RAMP插值函数对单元体积和单元刚度阵进行过滤识别. 与SIMP插值函数下的ICM拓扑优化模型相比,仅一、二阶导数表达式不同,拓展了优化建模方法并保证了优化求解算法的一致性. 通过拓扑优化数值算例对不同模型参数下的拓扑优化结果进行了对比分析. 结果表明,该方法适用于连续体拓扑优化建模.     

管壳式相变蓄冷单元传热肋片拓扑优化设计

针对管壳式相变蓄冷单元传热肋片结构设计固化,概念设计缺乏理论指导,强化换热效果有限等问题,基于拓扑优化理论,构建二维管壳式相变蓄冷单元的物理模型并进行有限元分析;选取最终时刻平均温度为目标函数,以肋片材料体积占比为约束条件构建管壳式相变蓄冷单元二维肋片拓扑优化模型;对模型进行特征求解得到肋片清晰的拓扑轮廓以及动态演化特性。在上述研究基础上,进一步分析了不同肋片体积占比下所得优化拓扑构型的异同,得出20%的体积占比是综合考虑优化效果和成本的较优值。对比相同肋片体积分数下直肋单元与拓扑优化肋单元的蓄冷特性,结果发现,采用拓扑优化肋片的蓄冷单元中蓄冷速率较直肋提高了41.7%,最终时刻设计域的平均温度较直肋降低了3℃左右,从而验证了拓扑优化在相变蓄冷单元传热结构优化方面的优势。     

桁架结构拓扑及截面尺寸优化设计方法

为克服传统基结构设计方法对最优解的束缚,实现桁架结构的拓扑布局及尺寸优化,提出了将连续体与离散杆系相结合的桁架结构优化设计方法。从连续体出发,基于SKO连续体拓扑优化方法得到了最优拓扑布局;以二值图像细化算法为基础,提出了基于有限单元8邻域网格模型的骨架提取算法,通过剥离冗余单元,得到了连续体拓扑优化结果的中心传力骨架;以单元主应力为判据,精确找到骨架中的关键点,并连接关键点形成了初始桁架结构;基于拉格朗日乘数法和KuhnTucker条件,以初始桁架中杆件的内外半径为设计变量,结构体积为约束条件,结构柔度为目标函数,建立了桁架结构杆件尺寸优化的数学模型,并推导出其优化迭代准则。最后,以一悬臂结构为例对该优化方法的应用进行了说明,并使用一经典算例与其他文献中的方法进行了对比,结果表明:该优化方法得到的桁架结构具有优化的拓扑构型和力学特性,杆件布局、尺寸合理,应力均匀。     

考虑约束条件的油藏生产优化

油藏生产优化是把对油藏生产体系的控制描述成一个最优化问题,通过求解最优化问题得到油藏生产的最优控制。首先利用数值方法得到目标函数的近似梯度,然后利用投影梯度方法将近似梯度投影到可行方向上,在可行方向上进行线性搜索,得到满足约束条件的最优解。通过计算案例,对两种近似梯度方法的优化效果与利用有限差分法得到的梯度的优化效果进行对比。优化得到的调控方案可以满足约束要求,并且能够有效改善注水开发效果,大幅度增加油田的经济效益。     

基于递阶进化规划的RBF网络设计新方法

针对RBF神经网络的特点 ,提出一种递阶进化规划算法 ,利用此方法同时对网络的拓扑结构和网络参数 (权值、隐节点中心和形状参数 )进行优化 ,克服梯度算法需要求导且易陷入局部极小的弱点 ,分别对单入单出和多入单出非线性函数的建模问题进行了仿真 ,验证了该算法的有效性     

梯度涂层板的热应力分析与优化

以金属/陶瓷梯度涂层板为例,用解析法获得了梯度涂层在稳定工作状态的温度场和热应力分布。结合小种群遗传算法,以梯度涂层各中间梯度层的组分和厚度作为优化设计变量。在保证梯度涂层隔热性能的基础上,选择合理的梯度组成分布,控制材料内部的热应力,对梯度涂层板进行优化,得到了相应的优化结果,为梯度材料热应力缓和优化设计提供指导。     

吸引排斥机制求解全局优化问题

全局优化问题是现代优化设计方法的研究热点。本文在传统全局优化方法的基础上介绍了电磁场吸引排斥机制并将其应用在求解韦伯问题的优化问题中;然后,有效结合传统的优化方法和随机性优化方法,引出了类电磁机制算法,该算法具有收敛速度快、计算精度高的优点．可以实现整个解空间上的分布式信息搜索等特点：最后,试探性的指出类电磁吸引排斥机制目前存在的问题及其研究发展方向。     

利用粒子滤波原理求解函数优化问题

针对多维函数优化容易陷入局部极小值问题,提出一种基于粒子滤波原理的优化算法.首先简要地介绍粒子滤波算法的基本原理;再针对函数优化问题,阐述利用粒子滤波实现优化算法的基本思想,并介绍了其具体的实现步骤,同时为了丰富粒子的多样性,引入了遗传算法的交叉和变异操作;最后为了验证新算法的有效性,采用30维的Benchmark函数进行仿真实验.仿真实验结果表明:基于粒子滤波的优化算法在解决多维函数优化问题方面较其他优化算法具有更强的全局搜索能力和求解精度,这也为优化算法的研究提供一种新的途径和手段.     

量子近似优化算法在约束优化问题中的应用

结合量子近似优化算法求解约束优化问题是当前的研究热点之一,针对约束优化问题,提出了一种在量子 近似优化算法框架中的改进方法;此方法融合了二次无约束二元优化和量子交替拟设这两种方法,同时将在目标 算符中添加惩罚项,将不符合解的期望值降低和通过对问题进行求解得出问题的可行解,将混合操作限定在可行 解空间内融合在一起;优点在于在求解约束优化问题时,能减小迭代次数,快速并准确地得到问题的最优解;以最 小顶点覆盖问题为例,将提出的方法与几种已有的方法做比较,得出方法能减小量子近似优化算法的迭代次数,使 得能够高质量和高效率的求解约束优化问题。     

基于滑动时间窗的机场流量优化分配

针对机场实际运行过程中飞行流量需求以及机场容量动态变化的特点,将滑动时间窗概念应用到机场飞行流量分配问题中,提出了一种基于滑动时间窗的机场流量动态优化分配方法。对基于滑动时间窗的流量优化分配原理进行了阐述,该方法采用不断进行的动态流量分配代替静态的一次性流量分配,能够实时得到当前时间段最优化的流量分配方案,为机场战术流量管理提供决策支持。实例计算表明：基于滑动时间窗的机场流量优化分配方法在动态环境中能够较好地达到实时优化分配飞行流量目的,而静态流量分配方法不适用于动态环境,文中方法实用有效。     

钢筋混凝土框架结构优化的拟满内力设计方法

为解决钢筋混凝土结构的优化问题,以满承载力设计思想为基础提出了一种新型的钢筋混凝土框架结构优化设计方法——拟满内力设计方法,该方法能解决钢筋混凝土框架结构约束众多且在设计过程中较难优化的问题。能处理同时具有尺寸约束、配筋约束、承载力约束的多变量、多约束的离散变量结构优化设计问题。算例结果表明,该方法的局部优化能力强,优化效率高,应用简单,可直接计算钢筋混凝土框架结构的优化问题,是一种可行且有效的优化设计方法。     

基于多目标协同优化算法的卫星结构优化设计

针对卫星系统中多目标、多约束、耗时的结构优化问题,建立了卫星结构的多目标协同优化模型.将协同优化方法与全局多目标优化算法相结合,并针对协同优化方法的缺陷采取一些改进措施,提出了协同优化方法与全局多目标优化算法(CO-PE)组合优化方法.以某卫星结构多目标优化问题为例,在iSIGHT优化软件中对卫星结构进行多目标协同优化设计,通过CO-PE组合优化方法获取Pareto最优解集.优化结果表明,多目标协同优化模型能够简化优化问题的复杂度,基于近似模型的CO-PE组合优化方法具有较好的准确性和高效性,对实际工程中类似的复杂结构优化问题具有一定的参考价值.     

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．     

基于知识的管理决策优化方法研究

简单勾画出了决策分析发展的历程,并从决策的概念及其优化方法入手,对基于知识的智能模拟优化决策方法和基于知识的优化决策方法的研究进展概况进行了综述,重点介绍了基于知识的管理决策优化方法研究情况。作者认为实施定性分析和定量分析相结合的基于知识的决策优化方法,势必将成为目前管理决策的主要途径。     

优化方法软件的评价模型

阐述了优化方法软件评价指标体系的各个指标及其分指标,讨论了模糊数学多目标综合评判法在优化方法软件评价中的应用,建立了优化方法软件的评价模型。     

基于遗传算法的非线性系统参数优化方法

提出了一种基于遗传算法的非线性系统参数仿真优化方法，解决了非线性系统参数优化问题，由于遗传算法是在解空间的多个区城内进行搜索，能以较大的概率跣出局部最优，因此可找到整体最优解。仿真结果表明，该方法是一种有效的非线性系统参数优化方法。