基于目标成本分解的成本企画优化模型研究

针对成本企画目标成本分解传统方法的不足，结合现代设计的基本特征和要求，引入产品需求贡献度指标，对产品结构离散化后，通过构筑等差数列对目标成本进行离散变换，在“指派问题”模型的基础上提出基于产品设计过程的成本分解优化模型，实现产品功能、质量等市场需求指标和成本因素的全局均衡优化．最后给出了模型计算机求解的思路，并对模型进行了拓展．     

增加桩基承载力的理论研究

根据中华人民共和国国家标准GB50007-2002建筑地基基础设计规范中给出的计算单桩竖向承载力特征值的计算公式，并结合工程实践，建立相应的优化模型，同时，用多目标遗传算法进行求解，在理论上论述了增大桩基承载力的方法．该方法对实践工作很有指导意义，若能在实践中找出实施方法，将会产生很大的经济效益．     

基于LCA/LCC的汽车发动机最佳再制造时间点的确定

为了解决传统发动机再制造生产活动效率较低、耗时耗材多、修复质量难以把握等问题,需要提前预测废旧发动机性能退化状况,在产品报废之前、性能退化之后对其进行再制造。本研究以EA2111.4L新桑塔纳汽车发动机为研究对象,采用产品生命周期评价(LCA)与全生命周期成本(LCC)理论,将发动机生命周期成本和能耗作为影响再制造时间点的两个重要因素,建立生命周期能耗和成本与服役周期的映射函数关系,利用多目标优化方法及遗传算法确定发动机最佳再制造时间点,最终得到EA2111.4L新桑塔纳汽车发动机的最佳再制造时间点为6.42 a。本方法为废旧发动机及相关产品提供了的再制造时间点的量化参考,为汽车产业进一步降低能源消耗、节省成本、减少环境污染提供理论支持。     

面向绿色设计的产品AHP生命周期环境影响评价模型

产品全生命周期分析和评价（life cycle assessment,LCA）是实施绿色设计和绿色制造的关键技术,而IEA技术的核心是产品全生命周期环境影响评价模型的建立．依照ISO14000框架,提出了利用面向绿色设计的层次分析法（analytic hierarchyp rocess,AHP）方法对产品生命周期环境影响进行分析和评估,并建立了五层AHP评价模型．其次,详细论述了该评价模型的基本特性和应用过程．最后,通过具体实例的评估和分析介绍了该方法的应用．     

木薯酒精汽油全生命周期经济性分析

木薯酒精全生命周期经济性评估是木薯酒精燃料汽车全生命周期评估和多目标优化的重要环节。通过分析木薯酒精燃料的经济性以及其影响因素，建立了全生命周期评估模型，运用全生命周期评估方法对已有数据进行分析、处理和综合，得到了木薯酒精全生命周期各子周期的成本构成以及经济性指标，得出影响木薯酒精经济性和市场竞争力的主要因素是木薯种植、副产品价格、汽油价格、零售商利润率和国家税率，为木薯酒精项目的实施和今后木薯酒精汽油的推广使用提供重要依据。     

平面完全约束绳牵引并联机器人的多目标优化

针对平面完全约束的绳牵引并联机器人的多目标优化问题,给出了一种理想点法与遗传算法相结合的方法．首先以绳牵引并联机器人工作空间面积、全面刚度指标、全局灵巧度系数为优化目标,基于遗传算法进行全局优化,得到各个目标的理想点．然后采用理想点法建立多目标优化模型,并采用遗传算法对该模型进行求解．仿真实验表明,优化结果较为均衡,各模型有效解都接近相应单目标的理想点．所得结论可以为同类绳牵引并联机器人的设计提供参考．     

板带热连轧轧制变形规程的模糊多目标优化设计

研究了目前板带热连轧轧制变形规程设计方法及在该领域中的应用状况，分析并建立了以能耗最低、负荷分配最均衡及板形质量最优的多目标优化模型，并运用模糊学的理论和方法对板带热连轧轧制变形规程多目标优化问题进行了求解．最后以某六机架热连轧机为例，对常规轧制，各单目标优化轧制以及模糊多目标优化轧制的轧制变形规程进行了分析比较，结果表明了该方法的有效性．     

产品结构优化模型及其应用

本文应用运筹学方法对企业生产计划制定问题进行分析，建立了多目标线性规划模型，利用计算机求解给出产品结构的优化组合方案，制定生产计划。     

目的规划方法及其在结构优化中的应用

研究目的规划的算法,考虑目标的目的值、优先级、权数、解的非负与可行性等多种因素对算法进行了改进,实施非线性优化问题线性化处理和自动进行单纯形法求解。提供的方法可有效的解决结构多目标优化设计问题。通过桁架结构多目标优化的算例证实了方法的有效性,讨论了优化过程参数对设计结果的影响,对工程应用有一定参考价值。     

基于元数据产品数据本体建模技术

针对产品全生命周期管理的特点，将元数据建模技术与本体相结合建立基于元数据的产品数据本体，提出基于元数据的产品数据概念模型和面向产品全生命周期的产品数据模型；通过分析元数据建模的元层次，提出了基于元数据的产品数据本体建模体系结构以及产品数据本体的通用描述，并给出了某汽轮机产品数据模型实例．实例表明，在产品全生命周期管理中采用基于元数据的产品数据本体，能够有效地保证数据的安全性和一致性，方便地进行模型集成和信息共享，满足实际产品设计和生产过程中出现的所有可能的情况．     

决策理论在产品概念设计中的应用

多目标决策方法的应用极为广泛，在国家经济计划、长期发展规划、工程最优设计、生产工艺过程等领域中广泛使用多目标决策理论。文章将系统科学与系统工程中的目标决策方法应用到产品概念设计中，为产品设计确立用户模型和市场分析模型，通过权值函数实现目标决策的最优化，最终实现产品的最优技术参数和外形的结构设计。     

公路混凝土梁式桥全寿命设计方法及应用分析

目前国内外虽然进行了大量针对桥梁生命周期的专项研究,但关于桥梁全寿命设计体系、各设计过程及相应方法的研究依然匮乏。现阐明了全寿命设计方法的概念、设计原则和设计目标,将桥梁的设计和需求拓展到结构的整个使用寿命期,建立了公路混凝土梁式桥全寿命设计方法的总体框架。同时以一座钢筋混凝土简支梁桥作为背景工程,从桥梁时变可靠性和周期成本优化两个方面入手,将所研究的全寿命设计框架和设计方法进行了具体阐述,并应用于实际混凝土梁式桥项目中,为工程实践提供一定的参考借鉴和设计思路。     

多目标优化及在某型空空导弹设计中的应用

本文以发射重量、脱靶量、攻击区边界和单发导弹杀伤概率四项重要指标组成多目标函数．选择表征弹体、发动机、控制系统和战斗部特征的八项参数作为设计变量．在满足所有战术技术要求规定的约束条件下，进行了多目标优化研究．经过大量算例的仿真表明，本文所提多目标函数优化设计的方法具有工程应用价值     

竞赛中优化问题建模与求解方法的比较研究

大学生数学建模竞赛中的优化问题都有优化目标不单一、据量巨大的特点.通过对DVD在线租赁问题的几种建模、求解方法的比较分析,介绍了常用的多目标优化建模求解方法,说明了它们的优缺点.     

基于响应面法的轴向磁场永磁记忆电机多目标优化设计

针对新型轴向磁场永磁记忆电机的结构优化问题,采用响应面法对电机进行优化设计.通过电磁性能方程和正交实验,初步分析了电机关键参数的影响.为了有效地设计该电机,初步选取了软磁占比、转子极数、气隙长度三个影响因素作为正交试验的设计因子,再采用响应面优化方法,将所选的感应电动势、感应电动势的总谐波畸变率和齿槽转矩三个性能作为优化目标.使用有限元软件Ansoft Maxwell和响应面设计软件Design Expert建立响应面实验,得到电机的不同影响因素组合模型下的仿真参数和拟合曲线.本文结合不同的优化方法,以满足具体的设计要求,理论分析和实验结果都验证了所提出的电机和优化方法的可行性和有效性.通过对试验数据分析对比,得出了优化方案,结果表明:优化设计之后的电机在缩减了永磁材料成本的情况下,还保证了比原电机更优的感应电动势、更小的感应电动势总谐波畸变率和齿槽转矩.     

Multi-objective optimization of membrane structures based on Pareto Genetic Algorithm

A multi-objective optimization method based on Pareto Genetic Algorithm is presented for shape design of membrane structures from a structural view point.Several non-dimensional variables are defined as optimization variables,which are decision factors of shapes of membrane structures.Three objectives are proposed including maximization of stiffness,maximum uniformity of stress and minimum reaction under external loads.Pareto Multi-objective Genetic Algorithm is introduced to solve the Pareto solutions.Consequently,the dependence of the optimality upon the optimization variables is derived to provide guidelines on how to determine design parameters.Moreover,several examples illustrate the proposed methods and applications.The study shows that the multi-objective optimization method in this paper is feasible and efficient for membrane structures;the research on Pareto solutions can provide explicit and useful guidelines for shape design of membrane structures.     

Multi-objective optimization design for leg mechanism of hydraulic-actuated quadruped robot

In order to improve the robot’s abilities of bearing heavy burdens and transporting in complex terrains,the multi-objective optimization design for leg mechanism of the quadruped robot with hydraulic actuated is studied in this paper. The kinematics and dynamics of the robot are analyzed and the two-dimensional linear inverted pendulum model is adopted in planning the trajectories of joints. Then the mathematical model of valve-controlled asymmetric cylinder and control model of single leg are proposed respectively. In the end,NSGA-II algorithm is used to achieve the multi-objective optimization design of parameters concerning single leg mechanism and PD torque control. The results prove that the optimized leg mechanism can significantly reduce the required maximum power of hydraulic system,thus decrease its own weight and lead to the obtaining of good dynamic performance.     

信号配时与交通设计协同优化

提出一种信号配时与交通几何设计、相位相序设计协同优化的思想。以太原市桃园路口为例进行分析设计,建立了以停车延误、停车次数和通行能力为目标的信号配时优化模型,采用罚函数粒子群优化算法（PSO）同时优化绿灯时间和信号周期,使二者达到最佳匹配。最后通过Vissim仿真的结果对比来验证此方法的合理性及有效性。     

基于多目标最优钢桁架拱桥体系的结构优化设计

目的研究钢桁架拱体系桥梁的结构优化设计方法.方法建立以桁架拱片的体系效率和总用钢量为综合目标的多目标优化模型.以上下弦拱顶竖直间距及构件截面尺寸作为设计变量,建立设计变量与满足结构强度、刚度及稳定性要求的状态变量之间的约束关系.并采用多目标最优化的一阶分析法来进行桁架拱桥的形状控制及构件尺寸确定.结果得到了设计中的中承式钢桁架梁拱组合体系桥的优化方案;桁架拱片形状的控制是重要的,随着拱顶高差增大,结构用钢量下降,但当拱顶高差超过一定高度后,用钢量反而上升.结论将体系效率与多目标最优化计算理论引入桁架拱体系桥的整体优化是可行的,结果也是合理的;体系效率的增加并不能确保用钢量的减少,因而结构体系效率的高低并不能完全反应经济性能的优劣.     

大型稀疏连续体结构的多目标拓扑优化设计

基于变密度法和数学规划中的序列凸规划优化方法,建立了具有大型稀疏特点的连续体结构的多目标拓扑优化设计模型.以结构的静力学多刚度和动力学特征值问题同时作为优化的目标函数,以设计域中可容许材料的体积百分比作为优化的全局性约束来限制搜索域,用序列凸规划方法中的移动渐近线方法(MMA)作为优化数学模型的求解器.基于Matlab平台,用程序实现了MMA算法,并用典型算例证明了本文研究方法的有效性.