基于外惩罚函数法的液压拉伸机曲肘机构最优化设计

结合实例研究液压拉伸机曲肘合模机构,导出液压拉伸机曲肘机构的数学模型,并分别以最大增力比、最大行程比和功效系数为目标,基于外惩罚函数法对曲肘机构进行优化设计,并通过SolidWoks对优化结果进行模拟。结果表明:机构运动良好无干涉,该优化设计合理可行,对工程设计具有重要的应用价值。

基于VB外点惩罚函数法的实现

外点惩罚函数法是机械优化设计中一种常用来解决有约束问题求解的重要方法。基于VisualBasic6.0平台编写程序,设计实现外点惩罚函数法并进行实例验证,运用该程序可以满足在机械设计中的优化需要,从而缩短设计周期,保证设计参数的最优解。

外点法在工程优化问题中的运用

“外点惩罚函数法”的通用算法将运用到建筑工程中,用来解决工程优化问题.与传统优化算法相比较,该算法非常适合求解复杂的非线性约束优化问题.在实际的运用中,它不仅能大大降低工程损耗,有效控制工程成本,合理配置资源,还大大提高了工程的结构性能.且外点法能较容易的建立相应模型,易于编制程序,因此,在解决大型复杂项目中可以编制相应的程序,以便较快的获得最优结果.所以,该算法在工程优化问题中具有较大的研究价值和较大的发展空间.

基于改进牛顿法的梁结构拓扑优化方法

面向飞行器结构轻量化、高刚度的设计需求,为改进传统结构拓扑优化方法存在初始值选择条件严苛、收敛速度慢等问题,将牛顿-拉普森算法和外点惩罚函数法相结合,研究提出一种基于改进牛顿法的梁模型结构拓扑优化方法。结合飞行器翼舵、支架和端框等支撑结构的特点,建立基于变密度法的结构拓扑优化模型,并采用牛顿-拉普森算法进行模型参数求解。引入外点惩罚函数法对牛顿-拉普森算法进行改进,通过综合考虑优化过程中梯度方向与初始点选取的影响,构建惩罚函数代替拉格朗日函数。进一步,通过考虑单元节点位移与相对密度关系,求解更为精确的海森矩阵,有效提升算法的收敛效率和稳定性。以飞行器结构中典型梁结构作为研究对象,开展案例应用研究。结果表明该方法能够得到边界清晰、结果稳定性高的结构拓扑优化模型,且优化精度与效率较传统方法高,可为飞行器结构轻量化设计提供支持。

离散型面模技术在汽车覆盖件模具型面中的应用

研究了离散型面模成形技术在大型汽车覆盖件模具型面的设计制造中的应用。首先采用经过预处理的模具型面的离散数据,用双三次B样条曲面对模具型面进行重构。然后根据重构的型面计算离散型面模成形装置上的冲压顶杆高度,给出了一种精确且简便的方法。最后将其应用到某汽车覆盖件模具的实际设计制造中,验证用其调节顶杆高度后冲压出来的模具型面的实际成形效果。

机床主轴结构参数优化设计(英文)

以机床主轴为优化设计对象,将优化设计思想与Matlab相结合,利用外惩罚函数法对机床主轴进行建模优化,求解出参数并用分支定界法确定主轴参数。然后运用ANSYS对其进行模态分析,分析了主轴的前6阶固有频率、振型和临界转速,验证了机床主轴结构优化设计的合理性,为机床主轴的结构优化设计提供参考和依据。

可交易电子路票系统收费方案及价格算法设计

可交易电子路票系统是交通需求管理的一种新方式,为缓解城市交通拥堵问题提供了新思路.本文对路票交易体系进行了两个重要的算法设计:路票收费方案的算法设计和路票价格的算法设计.根据用户均衡与系统最优原则之间的差别——边际成本,利用改进的牛顿算法设计每个路段需收取的路票数,并由路票守恒条件确定发行总量;通过外惩罚函数法求解既定路票收费方案下达到用户均衡状态的路票价格.最后将算法应用于算例路网中,说明合理的路票收费方案能有效缓解交通拥堵;比较路票价格与实际用户交易产生价格的差异,分析路票系统对缓解交通拥堵的效果.

乳化油节能降污与柴油机结构参数关系的研究

为了考察N4 85Q柴油机燃用 12 %乳化油的节能降污效果 ,本文设计了结构参数静态供油提前角和喷油压力的二因素二次正交回归旋转试验。建立了燃油消耗率与这两个参数的回归方程。利用外点惩罚函数法对回归方程进行优化 ,得出最佳的结构参数。最后绘出了柴油机在最佳结构参数下 ,燃用 12 %乳化油的节油率和降烟率曲线。

机械式娱乐机器人手臂联动机构的设计与研究

针对目前娱乐机器人多自由度手臂机构设计存在成本高、发展速度缓慢等问题提出机械式手臂联动机构,即利用六杆机构实现手臂前、后、左、右同步或交错摇摆,从而完成鼓掌、欢呼的动作。将优化设计思想与Matlab相结合,利用外惩罚函数法对两次简化后的手臂异步联动进行建模优化,求解出参数并用分支定界法确定杆件参数;利用控制变量法对手臂同步联动进行参数优化,以SolidWorks、ADAMS软件为工具,建立其仿真模型,进行运动学仿真,结果显示,优化设计的六杆机构异步联动行程比系数最优、同步联动两臂相位差最小,能很好地满足机器人手臂娱乐需要。最终从六杆机构参数映射到手臂联动机构,为娱乐机器人手臂联动机构的设计和计算提供参考。

基于Petri网的物流仓库多AGV调度方法的研究

针对多自动导引车(AGV)在大规模物流仓储中存在的路径规划问题,对基于时间Petri网的多AGV调度优化算法进行了研究。该算法利用时间Petri网对大规模双向车道环境下多AGV的仓库调度过程进行建模,并在分解后对AGV进行单独分析,减少了算法的时间复杂度;引入传统外点惩罚函数法构建以AGV调度时间为指标的目标函数,通过对AGV运行路径信息的依次迭代和更新解决了其在调度过程中的碰撞问题;在此基础上增加碰撞类型分析,以目标函数最优为原则对路径进行局部规划,实现调度方案最优。实验结果表明在大规模调度环境中该算法能快速收敛出无碰撞死锁的最优路径方案,并能保证多AGV在动态仓库物流调度中具有良好的实时适应性。

数控花键冷敲机滚打轮最小轴径的优化设计及验证

针对冷敲花键成形中滚打轮敲击工件时承受瞬间冲击力建立滚打轮的挠度方程,为求得滚打轮的轴径大小,建立了滚打轮轴径质量最小的数学模型,采用外点惩罚函数法求解模型,得出滚打轮轴的最小半径,依据此优化后的结果建立几何模型并用Anasys Workbench静力分析来进行辅助验证,结果满足设计要求。

增广效用函数权衡比替代交互规划方法

本文利用外惩罚函数构造增广效用函数,来求解一般的非线性多目标規划问题,对Geoffrion权衡比替代法作了两方面修正:将带线性约束的问题推广到非线性约束的问题;将带约束的交互式算法转换为不带约束的交互式算法。并给出了算法的收敛定理。

基于Matlab的煤矿V带带传动优化设计和Recurdyn的仿真分析

以煤矿带式输送机传动装置中的V带为优化设计对象,将优化设计思想与Matlab相结合,以V带带轮质量和最小为优化目标,利用外惩罚函数法对多排V带传动进行建模优化,求解出参数并用分支定界法确定其参数;运用Recur Dyn软件对多排V带传动过程进行运动学和动力学仿真。结果表明,优化设计的传动系统不仅使传动结构紧凑、质量最轻,且其运动特性和动力特性良好,能很好地传递运动,验证了其优化设计的合理性,为煤矿带式输送机传动带的设计与计算提供参考。

高速公路汽车尾流发电装置传动系统的设计与研究

以风力发电机传动系统为设计对象,将优化设计思想与Matlab相结合,利用外惩罚函数法对传动系统进行建模优化,求解出参数并用分支定界法确定齿轮参数。后以SolidWorks、ADAMS软件为工具,建立了传动系统的仿真模型,进行运动学仿真,结果显示,优化设计的传动系统结构紧凑、体积小、质量轻、传动效率高、输出动能稳定,能很好地满足工作需要,为风力发电机传动系统的设计和计算提供参考。