激光增材制造工艺参数优化建模的研究进展

激光增材制造过程的工艺参数直接影响成型件的成形质量及性能,对工艺参数的优化是实现成形质量调控的最有效方法。建立准确、高精度的工艺参数与成形质量之间的模型,对于成形质量的预测及工艺参数的优选极其重要。对激光增材制造工艺参数优化建模的方法进行了总结和综述,且对工艺系统开发进行了现状分析,论述了工艺优化建模方法的原理以及优缺点,最后对激光增材制造工艺优化建模研究前景进行了展望。

优化建模案例融入MATLAB课程教学设计

本教学设计旨在将优化建模案例融入MATLAB语言课程,以培养学生在实际问题中应用数学建模和编程技能的能力。通过一个生产计划优化案例的详细讲解,学生将学习如何将现实问题转化为数学模型,理解线性规划和整数规划等优化方法的原理与应用,并掌握在MATLAB环境下进行建模、求解和结果分析的技巧。

大型质子交换膜燃料电池优化建模

本文研究质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC)中的关键部件密封圈和气体扩散层(Gas Diffusion Layer, GDL)在制造时产生的尺寸公差对其受力影响。通过建立一种弹簧–阻尼模型用于仿真大型电堆的压紧过程。此模型相比于FEM (Finite Element Method)模型,极大提高了计算效率。传统FEM模型计算单片单电池所需的时间通常会超过20分钟,而当电堆层数增加时,计算时间会呈非线性增加,采用此模型计算100层电堆只需要8分钟。计算结果可以显示出每一层电池中的密封圈和GDL的受力大小,根据这些结果,可为电堆的夹紧力设计提供参考。结果表明,随着压缩比增大,密封圈和GDL的受力及力的标准差呈非线性增加,含有公差的部件与标准部件受力的值相差达到28%。

基于数据挖掘的抗乳腺癌候选药物优化建模

目前,治疗乳腺癌的候选药物是能够抗结ERα活性的化合物合成的,但由于化合物定量结构复杂、药代动力学性质(ADMET)不稳定,导致药物研发成本较高。本文通过相关性分析得出对ERα活性影响较高的20个分子描述符,并基于数据挖掘技术和机器学习算法,建立了相关化合物定量结构-ERα活性以及定量结构-ADMET性质的定量预测模型,对药物研发具有一定帮助。

基于秃鹰搜索的抗乳腺癌候选药物优化建模

乳腺癌在全球范围内已取代肺癌成为最常见的癌症,并且其死亡率居高不下。因此,利用机器学习和智能优化算法等技术筛选乳腺癌药物对于推动乳腺癌治疗药物的发展至关重要。本文提出了一种基于改进的随机森林算法构建ERa活性预测模型的方法,并筛选出对生物活性最具影响力的前20个分子描述符。然后,使用该模型对50个化合物的IC50值和对应的pIC50值进行预测。同时,借助支持向量机(SVM)和Adaboost二分类模型,对化合物Caco-2、CYP3A4、hERG、HOB、MN的5种成分进行分别预测,并建立ADMET分类预测模型。最后,利用秃鹰搜索算法构建化合物筛选模型,使用黑鹰搜索算法融合前两个模型,解决各类复杂数值优化问题,以找到可行性药物操作变量范围。实验结果表明,所提出的预测模型具有很高的准确性,可应用于抗乳腺癌药物的研发。

机床热补偿中温度变量分组优化建模

提出数控机床热误差分组优化建模。在数控机床热误差建模时 ,先根据温度变量之间的相关性对测量所得的所有温度变量进行分组 ,再根据各变量与热误差之间的相关性选择典型变量并加以组合 ,最后依据多元测定系数 (回归平方和与总平方和的比值 )确定用于建模的温度变量。给出了分组优化建模实例。通过分组优化建模 ,减少了选择温度变量和建模所需的时间 ,且避免了误差模型中的变量耦合 ,提高了热误差模型的精确性和鲁棒性 ,从而使数控机床热误差实时补偿更有效。

双辊薄带连铸辊速控制优化建模

为解决国内双辊薄带连铸辊速自动控制系统薄带成品率低、裂纹、易断带和轧卡等问题,提出薄带温度反馈修正铸辊主速度给定的数学模型,以稳定凝固终点最优位置。对辊速与熔池温度场分布相互关系进行了研究。结果表明,辊速与铸机出口处薄带表面温度近似线性关系。辊速越大,温度越高,且易断带;辊速越小,温度越低,且易裂纹或轧卡。

潜射鱼雷二次转角射击目标优化建模

针对潜射鱼雷二次转角射击目标时参数解算模型的优化问题,为提高打击目标的准确性,采用几何分析法,首先,对鱼雷不同自导方式下二次转角射击目标时的射击原理进行了深入分析;依据鱼雷和目标的相遇运动过程,研究了鱼雷直航、声自导和尾流自导方式下二次转角射击目标时参数解算模型的通用化处理方法,建立了潜射鱼雷二次转角射击目标时参数解算模型的通式,并对通式的使用约束进行了仿真;最后,通过实例说明了鱼雷二次转角射击通式的使用方法,为打击目标的准确性提供了依据。

基于层次泳道的业务流程最优化建模

业务流程技术是企业管理、应用和集成领域的一个研究热点,而业务流程建模是其应用中的关键问题之一。针对流程建模自动化程度低、缺乏有效评价等不足,提出了基于层次泳道的最优化建模方法。该方法只需给出流程各活动的描述,便可根据活动间的推演关系自动构建流程全图;然后对可能流程进行层次泳道化;最后,综合流程的执行代价和泳道的均衡度,从层次泳道化模型中选择最优者为最终的业务流程建模。结合遗传算法对港口集装箱业务流程进行了最优化建模。实际应用表明,该方法建立的业务流程能有效地均衡码头的业务负载,提高码头的作业效率。

喷涂机器人油漆沉积率优化建模与仿真

油漆沉积率模型是自动编程工艺参数选取的重要依据,为了建立符合实际工况的漆膜模型,采用喷涂机器人喷涂时椭圆型雾锥的实验数据,将贝叶斯归一化神经网络法和遗传算法分别用于漆膜模型的拟合。经过对比分析,采用2种算法得出模型都具有较高的精度,但遗传算法收敛速度更快,并可得出油漆沉积率方程的具体表达式,更适合油漆沉积率建模。

SR电弧炉供电曲线的优化建模

在分析附加电抗电弧炉电气特性的基础上,综合考虑影响生产成本的各要素,建立以缩短冶炼时间、降低吨钢电耗、减少电极消耗、增加炉衬寿命为目标的多目标供电优化模型.该模型充分考虑了电流对电极和炉衬的影响,以及附加电抗、供电电压对供电策略的影响,实现了对附加电抗、供电曲线以及工作电流3个参数的优化选取.将优化的供电曲线用于指导实际工业生产,结果表明,不但生产效率得以提高,而且综合经济效益也有所提高.

车削加工中切削用量的多目标优化建模

针对金属切削加工中切削用量优化的特点,在分析车削用量传统优化模型缺点的基础上,建立了车削用量多目标模糊优化模型,并根据模糊集合原理,将其转化为一个传统的单目标约束优化问题,可用任一非线性优化方法求解。为车削用量的合理选择提供了理论依据。

优化建模对室内空间仿真渲染的优势研究

利用计算机数字技术制作室内场景,不仅可以直观地呈现空间中的各个角度,而且具有精确、易于修改等特点。论文围绕3ds Max单面建模以及模型优化的方法进行相应的分析与归纳,揭示了模型优化对于仿真渲染的重要性,并根据设计中的具体应用要求,倡导以灵活的建模手段创建科学合理的模型数据,从而在实现计算机硬件低资源消耗的同时也能够对渲染质量提供积极有效的保障。

一类随机动态传递系统中随机信号的优化建模与算法分析

在将普通信息空间中的信息流研究拓广到价值更高、信息量更大的广义信息测度空间中的全方位、多视角随机动态信息流研究的基础上,讨论了随机动态传递系统中一类多维广义部分可观测平稳过程最优滤波与估计的递推滤波算法,深入搜索、挖掘了此类广义过程中一系列有价值的信息,得到了此类广义过程随机信号的最优递推滤波方程与最优估计方程,为进一步研究此类过程的最优控制以及提高此类信号传递系统的效率提供了可靠的理论依据和有效的数学处理手段与方法。

优化建模软件在运筹学中的应用

根据运筹学的课程性质以及教学过程中的现状,介绍了教学中引入优化建模软件的必要性,并介绍了常见的几种优化建模软件,通过几个具体实例,阐述了优化建模软件Matlab在运筹学线性规划、指派问题、非线性规划中的应用,从而说明了引入优化建模软件的教学方法在教学效果和教学效率上的优势。

基于多理论确定铁路物流中心规模的优化建模

文中根据铁路物流中心的特点和发展方向,基于铁路物流中心提供的时空资源与货物需要的时空资源保持平衡的原理分析了影响时空资源的相关因素及确定模型中相关参数的方法,改进了时空消耗模型。结合时空消耗法和供需平衡理论的建模方法与优点,综合考虑各种客观及主观因素,进一步优化其数学模型以更准确的确定铁路物流中心的规模,最终实现增强模型与铁路实际情况的匹配度的目的。

叉车转向系统的全性能优化建模及求解

介绍了全性能优化设计的特点及产品建模方法 ,根据叉车转向系统的设计要求 (性能 ) ,对其进行全性能产品建模。按照不同的性能将产品模型规划为两个子系统 ,通过协同优化方法得到较为理想的设计结果 ,并与将两子系统合并为一个子系统进行优化的结果进行了比较。

优化建模软件LocalSolver简介

优化建模工具LocalSolver是近年出现的一个基于局部搜索的商业软件,依赖其特有的局部搜索技术,对于组合优化问题表现出强大的求解能力。介绍该软件的主要特点、基本的工作流程和同C语言语法的不同之处,并用经典的背包问题和指派问题两个实例来说明LocalSolver的用法和求解能力。

基于冲压等高线的冲压方向优化建模

分析了冲压等高线与冲压方向的相互关系,归纳出不同冲压方向下冲压等高线的变化规律,进而从图形比较的角度将冲压等高线转化为边心距曲线进行比较,从而建立基于冲压等高线的冲压方向优化模型,为后续进行基于CAD软件的优化计算奠定基础.

交流牵引电机温度场分析绕组气隙优化建模方法

针对交流牵引电机定子绕组间存在不规则气隙,而采用常规等效建模法所建模型准确性不高的问题,提出一种绕组气隙优化建模方法。确定了电机定子绕组等效模型的基本结构,提出了等效模型中绕组气隙最佳宽度确定方法,即根据所确定的等效气隙模型并采用有限元法对电机进行温度场分析以得到绕组模型表面某点对应的温度值。通过获取不同气隙宽度下模型表面某点对应的温度数据并采用数值拟合方法得到两者间的函数关系,根据所得函数关系并实测上述模型表面某点对应的实际温度,即可得到绕组等效气隙模型相应的最佳气隙宽度。该方法有效提高了交流牵引电机定子绕组建模的准确性,由此显著提升了其温度场分析结果的准确性,具有较好的应用价值。