地下自卸汽车驱动桥NGW型行星减速器优化设计

基于并行工程的角度,重建了全面、合理、精确的地下自卸汽车驱动桥NGW型行星减速器优化设计教学模型.介绍了有效运用非标模教制和MATLAB软件解决优化解圆整问题的手段,提供了设计实例和适用性评价方法,有助于提高优化设计的效率和质量.     

地下自卸汽车驱动桥NGW型行星减速器优化设计

基于并行工程的角度，重建了全面、合理、精确的地下自卸汽车驱动桥NGW型行星减速器优化设计数学模型。介绍了有效运用非标模数制和MATLAB软件解决优化解圆整问题的手段，提供了设计实侧和适用性评价方法，有助于提高优化设计的效率和质量。     

基于特征变量的复杂机械系统优化方法的最优性条件

复杂系统优化设计方法研究是优化设计的一个重要方面，目前，复杂机械系统的优化设计方法主要有直接法和分解协调法，均没有解决复杂系统的优化问题。提出了基于特征变量的优化设计新方法，这种方法在实践中得到了应用，证明是有效的，但该优化方法缺乏理论指导。对基于特征变量的优化方法进行了理论分析，提出了基于特征变量的分级优化结果是原问题最优解的条件，并从必要务件和充分务件两方面论证了该方法优化的结果就是原优化问题的最优解。     

基于MSRE的机械产品质量特性稳健优化设计方法

为了解决产品质量特性优化设计过程中设计参数发生变差时,最优解变为违反约束条件的不可行解的问题,对产品质量特性的稳健性和稳健性度量进行了分析,建立了基于最小灵敏域估计的产品质量特性稳健优化数学模型,提出了多目标产品质量特性稳健优化设计流程。根据该模型,采用广义差分多目标进化算法求得多目标质量特性稳健优化问题的Pareto稳健优化解集,并使用基于模糊集合理论的方法选择出最优解。在满足产品质量特性设计要求的前提下,优化产品质量特性,提高产品质量特性性能对设计参数变差的稳健性。最后,应用该方法对高速工业平缝机挑线机构进行质量特性稳健优化设计,证明了该方法在工程应用中的正确性与高效性。     

数控机床主轴的多目标优化设计

对数控机床主轴的机构参数优化问题进行了研究。提出了一种以主轴重量、主轴伸出端的扰度为目标的结构参数多目标优化方法。研究了利用多学科优化设计软件iSIGHT对数控机床主轴进行多目标优化设计的方法步骤,并对一个简化的机床主轴模型进行了多目标优化设计,得到Pareto最优解集。研究表明,基于Pareto最优解的方法更适合于数控机床主轴的优化设计;利用iSIGHT进行优化设计,可以简化求解过程,具有一定的工程实用价值。     

基于iSIGHT的鼓式制动器多目标优化设计

以鼓式制动器效能因素最大和制动鼓体积最小为目标,对鼓式制动器进行多目标优化设计,利用iSIGHT集成的多目标优化遗传算法,得到多目标优化问题的Pareto最优解集,再利用Pareto最优解集专用后处理工具EDM,找到最合适的折衷解.     

基于微粒群算法的起重机主梁优化设计

针对传统起重机主梁优化算法存在局部最优和效率低的现象,将起重机主梁优化设计理论与微粒群算法相结合,建立了基于微粒群算法的起重机主梁优化设计的数学模型;并针对传统罚函数法处理约束条件而引起的病态问题,提出采用限制解在可行域内的方法与微粒群算法相结合从整个可行解空间寻找最优解。通过实例计算表明该算法能较好地解决起重机主梁优化设计问题。     

时变回归神经网络应用于弹簧优化设计的研究

利用人工神经网络的理论 ,尝试将神经网络理论应用于机械优化设计。利用时变回归神经网络的可行性、渐近稳定性和最优性 ,通过神经网络系统的演化 ,使之演化到系统的平衡态 ,计算网络的 L yapunov函数 ,并将该函数与机械优化设计问题的最优解相对应 ,将人工神经网络在此时的网络参数与机械优化设计问题的设计变量相对应 ,从而实现机械优化问题的求解。描述了神经网络用于机械优化设计的仿真算法 ,并以弹簧为例进行了优化计算 ,仿真结果表明了神经网络优化算法应用于机械优化设计的可行性     

基于遗传算法的机械零部件可靠性优化设计

以发动机气门弹簧为例,考虑设计参数的离散性,建立了以部件可靠度为目标函数的数学模型,确定了设计变量、目标函数及约束条件,使用遗传算法通过选择、交叉和变异等操作使种群逐代进化,同时以全局并行搜索来优化群体,利用遗传算法进行优化运算并得到了全局最优解.设计结果表明:使用遗传算法可以有效地解决非线性和离散性的优化设计问题,能够得到全局最优解,既可保证优化结果,又提高了优化效率;该优化方法合理有效,能够解决非线性约束条件下的优化问题,是对现代机械可靠性优化方法的丰富,可广泛应用于机械零部件的优化设计.     

齿轮减速器的多目标可靠性优化设计

提出一种以可靠度为目标函数和约束条件的多目标齿轮减速器优化设计方法。将可靠性引入齿轮减速器的确定性优化,考虑可靠度为设计目标和设计约束,并将小齿轮齿数作为离散确定性设计变量,进而构造出具有离散变量的多目标可靠性优化设计模型。提出在分支界定算法中嵌套遗传算法构造该优化问题的求解算法。该算法利用分支界定算法的遍历性和遗传算法的全局性,以获得优化问题的全局性解。最后,分别给出齿轮减速器的连续变量确定性解和可靠性解、混合变量确定性解和可靠性解,用以验证方法的有效性。     

机械系统可靠性优化设计的实现策略

提出机械系统可靠性优化设计的３种实现策略：一是直接求解系统可行性优化设计整体数学规划模型的耦合优化策略;二是将单元可靠性优化设计模型和系统可靠性优化分配模型联立迭代求解的分解协调经策略;三是将单元可靠性优化分配模型分别独立求解的分散优化策略。前者适用于规模不大的机械系统的可靠性优化设计,后二者适用于规模较大的机械系统的可靠性优化设计。     

现代设计方法在机械优化设计中的应用

总结了机械系统优化设计的特点,从优化设计数学模型建立和求解算法两方面讨论了机械系统优化设计的研究趋势和应用现状,讨论了一些可用于机械系统优化设计的方法,对今后的机械设计提出了展望.     

基于模糊贴近度法的蜗杆传动多目标优化设计

常规多目标优化设计处理方法一般只能求出问题的若干有效解,为了从若干有效解中选择出最有效解,将模糊贴近度法引入多目标优化设计.以蜗轮齿冠体积最小、传动效率最高和中心距最小为目标,在保证蜗轮和蜗杆满足承载、强度及其他要求的前提下建立蜗杆传动多目标优化设计的数学模型,用改进遗传算法求得该问题的理想解和若干个有效解,采用正态模...     

Optimal design of a 3-leg 6-DOF parallel manipulator for a specific workspace

Researchers seldom study optimum design of a six-degree-of-freedom(DOF) parallel manipulator with three legs based upon the given workspace. An optimal design method of a novel three-leg six-DOF parallel manipulator(TLPM) is presented. The mechanical structure of this robot is introduced, with this structure the kinematic constrain equations is decoupled. Analytical solutions of the forward kinematics are worked out, one configuration of this robot, including position and orientation of the end-effector are graphically displayed. Then, on the basis of several extreme positions of the kinematic performances, the task workspace is given. An algorithm of optimal designing is introduced to find the smallest dimensional parameters of the proposed robot. Examples illustrate the design results, and a design stability index is introduced, which ensures that the robot remains a safe distance from the boundary of sits actual workspace. Finally, one prototype of the robot is developed based on this method. This method can easily find appropriate kinematic parameters that can size a robot having the smallest workspace enclosing a predefined task workspace. It improves the design efficiency, ensures that the robot has a small mechanical size possesses a large given workspace volume, and meets the lightweight design requirements.     

设计最佳传动曲柄滑块机构的一种新方法

曲柄滑块机构的传统设计过程存在设计周期长、计算粗略等问题,计算结果具有多解的特点,无法在设计过程中确定哪一个结果具有最佳传动性能。本文在分析了曲柄滑块机构的最小传动角与构件尺寸的关系的基础上,给出了一种新的设计方法,对实现机构最佳传动的相关参数进行了组合优化,并绘制成图表。该图表中包含了最小传动角。行程速比系数及偏距与冲程的比值H／e。在给定设计条件的前提下,可直接通过该图表确定组成最佳传动机构的其它参数值。在生产实践中,具有方法简单、使用方便的特点。     

基于改进粒子群优化算法的复合材料可靠性优化设计

提出了一种可用于求解非线性约束优化问题的改进粒子群算法,并将其用于求解复合材料可靠性优化设计。在满足层合结构系统可靠度的情况下,以总厚度最小为目标函数,对复合材料的纤维方向角和厚度进行优化设计。结果表明,改进粒子群算法不但具备基本算法的简单易实现、需调整参数少的特性,而且能够在确保全局收敛性的基础上,快速搜索到高质量的优化解,对复合材料层合结构的可靠性优化设计十分有效。     

基于灰色聚类法的蜗杆传动多目标优化设计

以蜗轮齿冠体积最小、传动效率最高和中心距最小为目标,在保证蜗轮和蜗杆满足承载、强度及其它要求的前提下建立蜗杆传动多目标优化设计的数学模型。用改进遗传算法求得该问题的理想解和若干个有效解,并根据灰色聚类法从中确定最有效解。整个求解过程和结果表明,这种多目标优化问题的解决方法既有理论依据又有实用价值,是一种值得推荐的设计方法。     

基于使用可靠性区域粒度的产品保修期优化决策

针对已有产品保修期设计多局限于固有可靠性,未考虑其使用可靠性与区域差异的关联性问题,提出一种基于使用可靠性区域粒度的保修期优化决策模型。首先根据使用可靠性区域粒度划分和售后故障数据构建使用可靠性预测模型,获得各区域的使用可靠性估计;进而建立综合考虑使用可靠性区域差异、保修成本和价格的保修期优化决策模型,并推导出该模型下的最优解。最后,将模型应用于空调产品的使用可靠性评估和保修期优化决策,并与传统做法进行对比,验证了模型的有效性和适用性。结果表明,从使用可靠性区域粒度的视角,可以适度延长保修期以实现利润最大化,且灵敏性分析定量揭示了模型参数对保修期、价格和利润的影响规律。     

基于MATLAB的斜齿轮传动多目标优化设计

本文介绍了齿轮传动的多目标设计方法,以斜齿轮体积和传动平稳可靠性为目标函数,建立了斜齿圆柱齿轮传动的多目标优化设计数学模型.并且结合实例利用科学计算软件MATLAB的优化工具箱求解多目标优化问题.目前,对于斜齿轮优化设计的研究主要集中在减小体积方面,一般不考虑传动平稳性.本文对减小体积和提高传动平稳可靠性两个目标进行了联合优化,这对于齿轮传动设计具有理论指导意义.     

减振弹簧的优化设计

本文通过圆柱螺旋压缩弹簧的工作特点,利用优化设计方法设计减振弹簧,在满足强度、刚度、稳定性等条件下使其减振效果最佳,并运用MATLAB优化工具箱进行了算例分析。