两流中间包流场的物理模拟与结构优化

研究了坝、堰的结构和安装位置对55 t两流板坯连铸中间包内流体流动状态的影响,结合RTD曲线计算出的平均停留时间,确定了优化的中间包结构。研究表明:坝、堰组合之后可以改变流体的流动状态,延长流体运动的轨迹,提高流体的平均停留时间,但流体经过坝、堰后都存在一定体积的死区。采用坝1、堰1组合方案的中间包结构最佳,该方案的平均停留时间最长为299 s,死区体积分数最小为31.0%。优化控流参数后,在坝、堰间距为290 mm,堰到长水口间距为383 mm时,流体在中间包内的平均停留时间最长为351 s,死区体积分数最小为19.0%,比不加坝、堰的方案平均停留时间增加了65 s,死区体积分数减小了15.0%。由Newton公式计算表明,此优化方案的中间包去除夹杂物的临界直径为17.5μm,在351 s内夹杂物均能上浮去除。     

空间绳牵引并联机器人多目标优化设计

以6自由度空间绳牵引并联机器人工作空间体积、最小索力和全局灵巧度为优化目标,在保证绳索张力范围的前提下建立了多目标优化的数学优化模型.采用神经网络-遗传算法求得优化的3组满意解,并采用灰色聚类法选择多目标优化时的权重系数.仿真结果表明该优化方法可以有效地实现结构的优化,为同类绳牵引并联机器人的设计提供了有益的参考.     

硅压力传感器基座受力变形时的输出性能

为分析硅压力传感器基座受力变形对传感器输出性能的影响,首先利用弹性力学理论和板壳理论分析推导了压力传感器方形膜片应力分布,为力敏电阻在应变膜上的布置提供依据;再利用ANSYS进行分析模拟,探究了传感器基座结构变形对应变膜应力差的影响;然后针对减小基座受力变形对芯片受力的影响,对基座结构进行适当优化,并对比仿真分析的结果;最后通过实验测得优化前后的传感器输出数据.结果表明,传感器基座结构优化后,传感器硅芯片中心最大变形量从2.172μm降低到1.819μm,输出误差从0.95%下降到0.60%.     

求解旅行商问题的离散人工萤火虫算法

针对旅行商问题,提出了一种结合变邻域搜索算法思想的离散人工萤火虫算法.文中通过引入交换子和交换序的概念对人工萤火虫算法中的距离进行了重新定义;为了增加萤火虫群的多样性,避免算法过早陷入局部最优,采用了基于变邻域搜索算法的扰动机制.在多个旅行商问题上的测试结果表明,与文献中的算法相比,文中提出的离散人工萤火虫算法具有较好的求解性能.     

混合业务下基于能效准则的基站开/关选择策略

为提升无线系统的能效,针对用户随时间的潮汐变化特点,文中提出了一种通过基站开关切换提升系统能效的方法——基于能效准则的基站开/关选择策略,将用户业务分为恒定比特率业务和可变比特率业务,在满足恒定比特率业务的约束下最大化能源效率.文中采用改进的自适应遗传算法来求解此约束优化问题,即基站开关状态用二进制编码,通过设计的选择、交叉、变异实现迭代寻优.仿真结果表明:文中提出的改进遗传算法收敛速度快,能有效对抗染色体群体的早熟问题;在满足恒定比特率用户需求的前提下,文中策略可有效地提升无线系统的能效,其性能接近穷举算法.     

基于特征单元的设备选型状态空间理论与方法

提出零件特征单元加工过程的状态空间理论,并将之用于解决零件加工的工艺设备选型问题.基于复杂零件特征具有多样性和复合性的特点,定义特征单元,以便于分析零件特征.针对单一特征单元,提取特征单元加工前和加工后两个状态,通过分析两个状态变换原因,构建状态变换矩阵,得出状态变换矩阵代表工艺设备加工能力的结论.通过构建状态变换方程描述加工过程.建立状态空间,将工艺设备选型问题转换为加工前和加工后两个状态在状态空间中的路径规划问题.在实际生产的约束条件下,将状态空间中路径规划问题转化为现有工艺路线的优化问题,并且建立工艺设备选型优化模型,优选出较理想的工艺路线,从而选出与该条工艺路线对应的一套工艺设备.应用算例验证了该方法的可行性.     

基于优化阈值法的股票网络构建与重要节点判别

研究了中国股票市场牛市、熊市、平稳震荡3个典型时期的主要性质与特征.首先收集了这3个时期的金融市场数据,用优化阈值法构建网络.之后对构建的网络进行社团划分,并在此基础上挑选出了对于社团重要的点;同时利用节点中心性经典指标:度中心性、介数中心性和紧密中心性挑选出了网络中重要的节点.     

畜禽养殖业配置优化及系统实现——以河北顺平腰山-高于铺镇土地整治项目区为例

以农业循环经济理论为基础,按照养分消纳平衡原则,在区域种植业配置确定的基础上进行养殖业数量配置;以GIS为主要技术手段,结合发展养殖的限制条件和适宜性评价进行养殖业空间配置优化.同时设计和开发相应的软件系统,实现养殖业数量和空间配置优化功能,并以河北顺平腰山-高于铺镇土地整治项目区为研究区进行案例应用.研究结果可为发展现代农业,合理配置养殖业并减少养殖业污染,提高土地利用综合效益的决策提供依据.     

文化算法框架下混合群智能算法的肿瘤信息基因选择

为了消除与分类无关和冗余基因,以提高基因的分类精度和效率,提出一种文化算法框架下混合群智能算法的肿瘤信息基因选择方法.首先采用ReliefF算法初选基因子集,然后利用文化算法框架下混合群智能算法选择最优的信息基因,最后在3个标准肿瘤信息基因数据集对其性能进行测试.仿真结果表明,文化算法框架下混合群智能算法可以有效去掉无用的噪声基因,降低计算复杂度,分类精度均可以达到100%,具有较好的实际应用价值.     

工程结构优化中的改进生物地理学优化算法

为改进生物地理学优化(BBO)算法在工程结构优化设计中的性能,引入非线性物种迁移模型和"精英引导"等思想对BBO算法进行改进,并将算法应用于结构工程优化领域。以2个连续变量的经典桁架结构为例,进行结构在满足各项约束条件下质量最小的优化设计。数值算例表明,改进算法应用于工程结构优化设计时具有收敛速度快、稳定性好的特点,性能比BBO算法有较大提升,可以有效地应用于工程结构优化设计。