木质家具拓扑优化设计研究

减重以及探索新型结构,是家具结构设计中的重要问题,也是将增材制造应用于家具生产制造中的前提。在一定的外载荷和合理的约束下,减少家具的重量以及获得最优的材料分布,最广泛使用的方法就是拓扑优化设计方法。本文利用Solid Thinking inspire拓扑优化软件,对靠背椅三维模型施加有效的载荷和合理的约束,得到6种不同的靠背椅概念结构雏形,用于后期产品方案的深化以及对接增材制造。研究表明,拓扑优化是创新家具结构和家具设计方法的有效途径,可以为家具生产厂家开发新产品提供思路。另外,对家具产品三维模型外载荷和约束的正确施加,是得到最优拓扑设计的关键,也是研究的难点之一。     

基于聚类遗传算法的移动基站选址规划

移动通信基站的规划问题是一个拓扑结构多目标优化的问题,寻优过程是一个十分复杂的过程,易陷入局部最优以及不稳定,尤其是基站和子站的具体选取问题是一个多目标非线性问题,同时涉及到成本以及传输损耗最优的问题,文章提出一种基于聚类遗传算法的基站选取方法。通过使用实际数据获得的仿真结果显示,该方法能兼顾成本和损耗的最优,且该算法运行时间短,能提供一种高效、低廉的最优基站与子站拓扑规划方法。     

应用于卫星网络拓扑生成的快速收敛蚁群算法

针对蚁群算法生成卫星网络拓扑时存在收敛速度慢、易陷入局部最优解的问题,从卫星网络高动态以及大时空尺度的特性出发,提出一种新算法SNTG-ACA。在满足卫星节点的可见性、星间链路长度以及链路连接时间的条件下建立潜在链路,提高信息素浓度的增量使蚁群算法快速收敛,并采用归一化思想求解全局最优解。仿真结果表明,与传统蚁群算法和引入遗传因子的蚁群算法相比,该算法具有更快的收敛速度,与链路长度最短策略和链路连接时间最长策略相比,生成的卫星网络拓扑更稳定。     

基于FAHP的机械振动WSN均衡拓扑构建方法

针对机械振动无线传感器网络因拓扑不均衡导致传输时延和网络传输能耗增加的问题,提出了一种基于模糊层次分析(fuzzy analytic hierarchy process,简称FAHP)的均衡拓扑构建方法,该方法由构建模糊判断矩阵和计算权重向量组成。首先,传感器节点进行簇内通信获取信标广播信息,将信标节点网络决策因子统一量纲化,利用网络决策因子构建模糊判断矩阵;其次,检验模糊判断矩阵一致性,采用行和归一化处理或拉格朗日最小二乘法计算权重向量;最后,传感器节点通过权重向量计算出各个信标节点综合权值,关联最优信标节点为父节点加入网络,将提出的模糊层次分析拓扑构建方法与基于链路质量单准则构建网络拓扑机制进行对比。实验结果表明,该方法能有效改善传输时延和机械振动无线传感器节点网络寿命。     

基于关键拓扑变动项辨识的调度操作潮流校核方法

为解决传统调度操作潮流校核中的有效性问题，定义了一种面向调度操作的关键拓扑变动概念，提出并实现了基于关键拓扑变动辨识的调度操作潮流校核方法。首先，剖析了调度操作安全校核的实施目的，围绕其运行断面潮流校验的校核目的，定义了面向调度操作的关键拓扑变动概念，并基于网络拓扑连接关系设计了其辨识方法。在此基础上，提出了基于关键拓扑变动项辨识的调度操作潮流校核方法，明确了其实施流程和要点。最后基于当前电网调度自动化系统实际，构建了其实施框架，并介绍了其在某电网的实施效益。     

正交各向异性材料结构的传热拓扑优化研究

基于变密度法建立了正交各向异性材料结构的稳态传热拓扑优化模型,完成了变截面梁和圆锯片的传热拓扑优化,散热弱度最大分别降低了68.78%和74.82%,同时减重39.03%和23.75%;重点研究了各向异性因子和材料方向角对各向异性材料结构最优拓扑构型及散热效果的影响。结果表明:散热效果均随各向异性因子增加而增强,当各向异性因子小于和大于1时,各向异性材料结构的散热性能分别劣于和优于各向同性材料结构。变截面梁的材料方向角及各向异性因子对其最优拓扑构型及散热效果影响很大;而对于几何形状及热载荷均对称的圆锯片,其材料方向角对最优拓扑构型及温度分布无影响。变截面梁的材料方向角建议在60°～75°之间取值,在各向异性材料结构传热拓扑优化中,合理选择各向异性因子和材料方向角可获得较优拓扑构型。