基于离散化成本—公差模型的多目标公差优化设计

针对现阶段工厂普遍采用数控加工的现状,对原有基于普通机床提出的公差模型进行改进,提出了一种新的多目标公差设计优化模型。在考虑加工时间、夹具和刀具磨损等因素的影响下,建立了离散化的成本—公差模型。以加工成本、公差敏感性和质量损失为目标,装配功能和加工能力为约束条件,建立了基于离散化成本—公差模型和差分进化—全局蜂群混合算法的多目公差设计优化模型。以特里科型高速经编机编花部件为例,运用所提优化模型快速地得到了公差最优解,降低了产品的制造成本,提高了产品质量,验证了该模型的有效性。     

基于改进遗传算法的离散公差模糊稳健优化设计

为了解决离散变量优化设计问题，采用了一种面向设计、制造的设计变量离散化处理方法。通过改进最优个体保护策略和混沌移民算子，并引入家族竞争遗传机制对基本遗传算法进行了改进。开发了混合离散变量的改进遗传算法程序LSGA2005，用该程序解决了箱体零件尺寸链的离散公差模糊稳健设计问题。实例表明，该算法全局收敛能力强，具有较好的实用价值。     

基于灰色粒子群算法的飞机装配公差多目标优化设计

为全面考虑公差对制造成本的影响,将装配成本引入飞机装配公差优化设计模型,针对典型的飞机装配工艺方法,提出一种基于制造成本和质量损失的公差多目标优化设计模型,进而实现不同装配方法约束下的公差优化设计。将灰色关联理论与粒子群优化算法相结合应用于公差优化设计,根据公差设计特点提出改进策略,使其能够有效实现模型的求解。以某飞机典型组件为例,验证了该方法的有效性,并对不同装配方法的公差设计结果进行了对比分析。     

遗传算法在多目标优化设计中的应用研究

分析了遗传算法的特点,提出了强调杰出个体保护策略的遗传算法改进方案,并应用于吊扇电机柔性装配系统多目标优化设计。     

动车组电机吊架多目标可靠性优化设计

为提高高速动车组电机吊架的承载能力,考虑几何参数的随机性,将响应面法和多目标遗传算法相结合对其进行可靠性优化设计.首先,对电机吊架进行静强度和位移灵敏度分析,找出设计变量;其次,对设计变量进行中心组合试验设计,根据试验设计点来拟合静强度和位移的多项式响应面模型;然后,将几何参数的随机性转化为可靠度,运用最小二乘法拟合可靠度函数方程作为约束条件;最后,运用多目标遗传算法对电机吊架进行可靠性优化设计.研究结果表明:响应面法与结构可靠性优化方法相结合,可以简化求解过程,提高优化结果的可靠度.     

基于遗传算法的RV减速器零件公差优化设计

回差是RV减速器重要技术指标之一,影响回差的因素较多,基于零件加工特征尺寸公差与成本之间的数学模型,以零件加工成本最小为目标,许用回差(≤1’)和装配尺寸链为约束条件,运用遗传算法优化设计RV减速器摆线轮、针轮、曲柄轴等零件的关键尺寸公差。应用CATIA软件建立考虑零件尺寸误差极限值的RV减速器三维虚拟样机,导入Adams软件进行回差仿真验证,仿真结果表明,RV减速器的回差为0. 002’～1. 07’,与许用回差(≤1’)相近,验证了文中提出的零件公差优化设计方法的正确性,对提高RV减速器的传动精度、控制零件加工成本,具有重要的参考价值。     

考虑产品性能偏差约束的公差优化设计

实际生产过程中,影响加工成本的因素很多,很难用一个统一的数学模型来精确描述所有类型的加工成本-公差关系。以产品加工成本与质量损失成本之和最小为优化目标,以产品性能偏差与经济加工精度为约束,建立了产品的公差优化模型;然后采用遗传算法对优化模型进行求解;最后以某型号汽车空调压缩机为例验证该模型的有效性。     

基于装配要求优化选择零件公差

在设计图纸上标注尺寸和公差是产品设计的两个重要阶段,为了提高零件的互换性,降低成本和废品率,文章提出一种优化装配零件公差的新方法。该方法根据初始所分配的公差和装配要求,建立一个含多个变量和多个约束条件的优化数学模型。通过规划求解来确定各零件的尺寸公差,使所有的装配要求都得到满足,且方法简单,适合所有的使用者。     

装配尺寸链的交互式生成和公差遗传优化

研究了一种计算机辅助的交互式尺寸链自动生成方法和基于惩罚函数法的公差遗传优化算法,编制了相应的软件,设计人员可根据装配图,交互式定义并生成装配尺寸链,然后输入公差优化模型,便自动进行公差的遗传优化分配,算例表明,所建立的算法是有效的。     

基于改进遗传算法的带传动多目标模糊优化设计

以带轮体积最小和传动轴受力最小为目标建立优化数学模型,利用改进遗传算法求得该优化问题的理想解和若干个有效解,并根据相似优先比理论最终确定其模糊最优解。该问题的求解过程表明,这种多目标优化问题的解决方法是一种更科学、更符合实际的设计方法,具有较好的实用价值。     

基于改进遗传算法的掘进机截割机构的多目标优化设计

掘进机截割机构的综合性能是由截割粉尘、截齿消耗量、截割比能耗、载荷波动及生产率决定的,基于改进的遗传算法,将截割机构的结构参数和运动参数作为设计变量,对截割机构的综合性能进行多目标优化设计。优化结果表明,掘进机截割粉尘、截齿消耗量、截割比能耗和载荷波动都相应有所下降,且生产率有着明显提高,有效地提升了掘进机的整机性能,符合了当今及未来掘进机的发展趋势。     

基于遗传算法的产品意象造型优化设计

提出基于遗传算法的产品意象造型优化设计方法,运用语意差异法提取内隐的用户意象语意信息,以及多维度尺度法、形态分析法分析产品造型特征,再由数量化一类方法求取造型特征与感性意象之间量化关系,最终依层次分析确定的目标函数进行遗传优化得到设计方案.试验结果表明该方法对于意象造型设计的优化具有很好的适用性.     

OPTIMIZATION DESIGN OF HYDRAULIC MANIFOLD BLOCKS BASED ON HUMAN-COMPUTER COOPERATIVE GENETIC ALGORITHM

Optimization design of hydraulic manifold blocks (HMB) is studied as a complex solid spatial layout problem. Based on comprehensive research into structure features and design rules of HMB, an optimal mathematical model for this problem is presented. Using human-computer cooperative genetic algorithm (GA) and its hybrid optimization strategies, integrated layout and connection design schemes of HMB can be automatically optimized. An example is given to testify it.     

基于遗传算法的微机械陀螺的多学科设计优化

基于micro-electro-mechanical system(MEMS)技术的微机械陀螺是集传感器、致动器、检测与控制等于一体的复杂多学科交叉系统,其整体特性是各个子系统综合作用的结果。在充分考虑工艺、结构、电路、工作环境等多学科或因素的约束条件下,提出微机械陀螺的多学科概念设计模型。以陀螺的灵敏度最大为优化目标,利用遗传算法对设计模型进行全局优化,获得初步的最优设计方案,并采用有限元软件ANSYS验证优化结果的正确性。     

基于改进量子进化算法的仿生机器鱼渐变可靠性优化设计

为提高仿生机器鱼的工作可靠性,提出一种应用于仿生机器鱼的渐变可靠性稳健优化设计方法。以仿生虎鲸为研究对象,基于扑翼运动理论,利用Matlab得到了仿生虎鲸的动态载荷。基于可靠性灵敏度设计理论和稳健设计理论,构建了优化设计状态函数,得到了仿生虎鲸尾鳍推进系统对其渐变可靠性灵敏度的影响。利用改进量子进化算法进行优化设计,得到了尾鳍推进机构的最优解,结果表明,设计变量的灵敏度的绝对值均有降低,可靠度得到提高,结构更加稳健。将扑翼运动理论、可靠性灵敏度设计理论、可靠性稳健设计理论、性能退化理论和改进量子进化算法相结合,提出一种应用于仿生机器鱼的渐变可靠性稳健优化设计方法,为仿生机器鱼的可靠性分析与设计提供理论方法和数据支撑。     

基于改进果蝇优化算法优化RVM的电机轴承故障诊断

针对相关向量机(RVM)在电机轴承故障识别中的性能受参数选择影响较大的问题,提出了基于反向认知果蝇优化算法(RCFOA)优化RVM的电机轴承故障诊断方法。为提高FOA算法的寻优能力,引入反向学习策略,对原始果蝇优化算法进行了改进。利用RCFOA进行RVM参数的优化,可以有效地提高RVM的分类性能。电机轴承不同类型、不同程度故障诊断的实例表明,RCFOA算法能够获得更优的参数,提高了RVM的故障诊断准确率,相比于其他一些方法更有优势,可有效应用于故障诊断。     

基于损伤容限设计思想的连接耳片多目标优化设计

飞机结构中连接耳片数量众多,在满足耳片使用寿命前提下,降低其重量对飞机减重具有重要意义.文中以连接直耳片的最小重量和最大裂纹扩展寿命同时作为优化目标,利用遗传算法分别对有、无干涉衬套直耳片进行多目标优化设计,以使耳片在满足裂纹扩展寿命要求的前提下重量最轻.给出不同目标权重下的最优结果曲线,为工程中基于损伤容限设计思想的连接耳片设计提供参考.     

基于混合遗传算法的叶片偏角优化设计

为提高垂直轴变攻角水轮机的能量利用率,建立了叶片偏角变化规律的数学优化模型,以叶片偏角随位置角的变化为设计参数,以水轮机能量利用率为目标函数,采用遗传算法结合序列二次规划的方法进行优化计算,在此基础上得到最适合的叶片偏角变化规律.对摆线式水轮机在不同速比下的偏角进行优化,得到优化后的偏角规律,结果显示,水轮机在混合遗传算法优化后的偏角规律下,能量利用率较原摆线式水轮机相比有所提高.     

基于遗传算法的车用永磁式缓速器设计优化方法

永磁式缓速器是一种新型行车辅助制动装置.提出永磁式缓速器的多学科概念分析模型,分析电磁场参数、结构参数和温度参数等多学科对缓速器整体性能的影响;以缓速器的制动力矩最大为优化目标,设计变量包括永磁体周向宽度和轴向长度、永磁体个数、转子鼓内半径、转子鼓厚度、气隙.约束条件是许用温升、软磁材料饱和磁通量密度和结构几何关系.利用遗传算法对设计模型进行全局优化,获得初步的设计变量优化数值.文中的多学科设计优化方法是有效的,可用于工程设计.     

基于改进粒子群算法的同步器多目标参数优化

为兼顾变速器中同步器更短同步时间和更高寿命的要求,基于牛顿第二定律和粘着磨损理论、M-B分形接触模型分别建立以同步时间和同步器寿命为目标的数学模型,运用理想点法构造评价函数进而建立以二者为目标的多目标参数优化模型,利用层次分析法确定各目标在多目标优化模型中所占权重值,并借助改进粒子群算法对多目标参数优化模型进行优化求解。结果表明:优化后与优化前相比同步时间减少了8%,同步器寿命增加了9%,二者得到较好的改善。改进粒子群算法的使用使同步器性能得到较好的提升,而理想点法的运用有效的避免了多目标优化中大数量级目标支配优化结果的问题。