桁架结构离散变量优化设计

在综合、改进线性整数规划中的隐枚举法、分枝定界法和割平面法的基础上，形成适合离散空间规划的隐枚举法以及分枝界加割平面法两种桁架结构离散变量设计方法，其数学芭杆件截面积为设计普量，以结构的最小重量为目标函数，以杆件截面应力约束、结点变位约束加杆件截面离散取值为约束函数。     

单层短程线网壳的优化设计

以短程线网壳的总质量为目标函数,以网壳的网格数、矢高、杆件截面面积和节点体积作为优化设计变量,采用一维搜索法与相对差商法相结合的序列两级优化方法进行截面优化设计。对不同跨度、不同矢跨比和不同网格划分密度的多个单层短程线球面网壳结构进行了计算,用回归分析法得出网壳最优网格划分数量、矢跨比、杆件截面面积和节点体积。     

岸边集装箱装卸桥结构优化模型分析

讨论了港口集装箱岸桥结构优化设计的模型及有限元与优化技术结合的结构优化方法。优化的目标函数为结构自重最轻,约束函数中包括了多个工况,不但具有强度和静刚度约束,而且还包括对结构固有频率的约束。并以某４０．５ｔ集装箱岸桥为例对模型进行了优化计算,分析了优化模型的灵敏度。     

大型复杂结构优化问题的遗传算法

大型结构和整体优化问题一般具有多目标，多约束和多混合变量的特点，自由度多达千计，其算法的速率和效率是问题的关键所在。遗传算法是求解大规模函数优化问题的有力工具，在复杂结构的优化设计问题中得到广泛应用。     

带频率约束的车体结构组合优化设计系统

利用遗传算法对代码进行优化操作的特点,研究适应轨道车辆车体结构的优化方法。以重量最轻为目标,离散的截面和板厚为设计变量,应力、指定位移和自振频率为约束,实现了集多种变量、多类约束于一身的组合优化设计,并编制了铁道车辆车体结构专用优化设计系统。     

带频率约束的车体结构组合优化设计系统

利用遗传算法对代码进行优化操作的特点,研究适应轨道车辆车体结构的优化方法.以重量最轻为目标,离散的截面和板厚为设计变量,应力、指定位移和自振频率为约束,实现了集多种变量、多类约束于一身的组合优化设计,并编制了铁道车辆车体结构专用优化设计系统.     

高速动车组转向架部件结构的动力优化

为解决高速动车组运用时转向架部件结构的固有频率分布与轮轨激扰的频率分布接近问题,对转向架部件进行特征值灵敏度分析,确定部件结构参数对固有频率的灵敏程度.然后,选取灵敏结构参数为设计变量,采用改进的可行方向法对转向架部件以频率为约束条件、重量最小化为目标函数进行动力优化设计.优化后的转向架部件的一阶频率提高至42 Hz,...     

基于代理模型的焊接构架纵梁优化设计

以城际动车组焊接构架纵梁为研究对象,以构架纵梁的总体积为目标函数,以应力和位移为约束对其进行了拓扑优化设计.在拓扑优化结构的基础上,基于等效结构应力法分析纵梁相关焊缝的疲劳累积损伤值,并以纵梁板厚为设计变量,考虑应力、位移和焊缝疲劳累积损伤约束,构建焊接构架纵梁的抗疲劳轻量化模型.为有效地求解该优化模型,引入基于Kriging代理模型的序贯近似优化方法,并结合多岛遗传优化算法进行求解.经过拓扑优化设计和抗疲劳尺寸优化设计,最终实现纵梁结构减重约20.6%,该工作为城际动车组转向架构架设计提供了参考.     

张弦梁结构的优化设计方法研究

利用神经网络的强大映射功能,采用拟满应力法分析杆件截面变量的离散性,同时与遗传算法相结合而构成的一种新型组合优化方法．经平面张弦粱结构算例优化分析表明,计算速度快捷、有效可靠且能够满足工程精度要求。     

张弦梁结构的优化设计方法研究

利用神经网络的强大映射功能,采用拟满应力法分析杆件截面变量的离散性.同时与遗传算法相结合而构成的一种新型组合优化方法,经平面张弦梁结构算例优化分析表明,计算速度快捷、有效可靠且能够满足工程精度要求.     

基于特征值敏度分析的快捷货运全侧开棚车车顶振动品质研究

采用特征值敏度分析与结构优化技术相结合的方法研究全侧开棚车车体结构模态问题.通过全侧开棚车车体结构模态分析,发现其车顶结构的固有频率偏低;将车顶等部件的厚度作为设计变量,对其一阶固有频率进行灵敏度分析,获到车顶内蒙皮厚度对频率最敏感,灵敏度值为0.936;以重量为约束条件、一阶固有频率最大化为目标函数,采用可行方向法对车顶部件进行动力优化设计,并将优化结果映射到整车车体模型上,进行车体结构模态分析,车体第一阶固有频率提高至5.749 Hz,第四阶固有频率提高至11.352 5 Hz.     

钢筋混凝土框架滞回过程的柔度分析法

介绍了分析框架结构滞回过程的柔度法，框架结构通常是采用基于位移形函数的刚度法进行非线性分析，但由于位移形函数假定了杆件内部变形与杆端节点位移的代数式关系，在荷载达到极限点附近时有较大误差。柔度法根据杆件内部力与节点力的平衡建立了内力形函数，在加载过程中结构和杆件始终满足力的平衡和协调条件，因而能够得到比刚度法更精确的结果。利用自编的框架结构柔度分析法程序对一榀钢筋混凝土平面框架进行了计算分析，结果与试验吻合较好。     

基于量子粒子群算法的门式刚架结构抗风优化

为弥补目前结构抗风优化仅针对高层建筑的不足,采用量子粒子群算法对一大跨屋盖结构进行了抗风优化.基于风洞试验数据库获得等效静力风荷载,并根据型钢表组成离散变量搜索空间.通过约束违反协调系数,构造了一种新的适应值模型,进一步建立了粒子越界处理方法,以保证优化的可行性和收敛性.通过10次运行计算以确定门式刚架的最优设计,并在全风向角下对优化结果进行校核.研究结果表明,目标函数随迭代单调递减收敛,总质量标准差仅为其平均值的4%,平均迭代24次,说明量子粒子群算法用于门式刚架抗风优化具有较好的健壮性和计算效率.      

结构可靠度的改进虚拟变量算法

针对当结构功能函数的构成为相关任意分布随机变量以及结构功能函数非线性程度产高时，虚拟变量法不适用的问题，提出了计算结构可靠指标的改进的虚拟变量算法，算例结果表明该方法可有效克服一般虚拟变量算法的不足，适用于结构功能函数非线性程度较高且其构成为相关任意分布随机变量的情况。     

城市供水泵站最优水泵控制

从系统整体优化的角度出发，根据多目标决策原理，将各供水源、水泵及管网作为一个有机的整体，建立了直接求解各供水泵站水泵最优绥合的一级优化调度数学模型，并利用ＭＤＣＰ自满对这一大型约束混合离散变量的非线性多目标规划进行了求解，实际应用表明，该模型对城市供水系统的目标函数、约束条件及变量的性质适应性较强，具有一定的推广价值。     

应用非线性混合整数规划进行桩基结构设计

本文从桥梁桩基优化设计的特点及要求出发,探讨了选取设计变量,确定价格函数,目标函数及约束函数的原理和方法,从而建立了桩基优化设计的非线性混合整数规划数学模型。为了对该模型顺利求解,本文采用了求解数学规划同利用优化准则相结合的综合方法,取得良好效果。     

一种求解线性规划问题的新方法

提出了一种求解线性规划问题的新方法：利用K-T条件及阳函数的凝聚特性，将多约束线性规划问题凝聚为单约束优化问题进行求解．最后给出了二维及三维线性规划问题的实例及相应的几何解释。     

轿车车门结构优化设计

利用Hyperworks软件对车门结构进行有效的参数修改与优化设计,以质量为目标,扭转刚度和频率为约束,在车门相对原始设计质量减少的情况下,提高了扭转刚度及一阶频率.通过不同优化方案对比,提出车门设计变量的选择原则,提高优化效率.     

基于BP神经网络的起重船臂架结构优化设计

针对起重船臂架结构设计计算,采用BP神经网络算法模拟出臂架结构优化设计变量与臂架结构应力、位移之间的映射关系,并调用MATLAB优化工具箱中的最小化函数对臂架结构的约束条件以及目标函数进行优化处理,并将优化后的结果与优化之前的数值进行对比分析,充分地验证了BP神经网络优化算法的优越性.     

基于响应面法发动机支架的优化分析

运用响应面法,以提高发动机支架的强度、刚度为目标,在极限工况下对发动机支架进行了优化分析,找出其最优设计值,分析表明:在涉及结构参数、设计要求、优化目标函数等多变量情况时,该方法能得到较好的优化结果。