齿轮传动最优设计

针对大尺寸军用方舱机械结构中常采用的齿轮传动模式，建立斜齿圆柱齿轮传动优化设计的数学模型，借助于MATLAB软件优化工具箱寻求最优解的计算，获得了满足实际需要的最优化参数，齿轮的体积和质量达到了最小，完全满足了使用要求。     

底架承载机车车体结构优化设计

在提出以结构体积最小为目标，梁截面和梁位置坐标为设计变量，求全局最优解思想的基础上，利用遗传算法建立了机车车体结构优化模型．通过对各个计算环节的研究，确立了可行的计算方法，编制计算程序，并以算例证明该方法的有效性．     

不同厚跨比铝蜂窝吸能特性数值分析及优化

建立同厚跨比的5种不同胞元尺寸的铝蜂窝吸能模型,对蜂窝结构进行异面压缩的数值仿真分析,得到不同胞元结构的能量吸收指标.对各胞元结构进行以吸能最大,峰值载荷最小的多目标优化求解并通过均衡函数得到多目标均衡最优解.结果表明,不同胞元最优厚跨比具有较好的一致性.     

一种箱式结构清扫臂的尺寸优化及轨迹规划

为克服工作空间受限的箱式结构不易清扫的问题,以实验室现有的气箱为清扫对象,设计了一种箱式结构清扫臂,并依据优化设计的思想,以箱式结构清扫臂的工作空间最小为优化目标,确定了基杆的最优长度和基杆与箱体壁的最优夹角;同理,在各臂转到同一条线上时,以清扫臂对各个关节的转动惯量最小为优化目标,得出各臂的最优臂长;最后,根据箱体的尺寸和结构规划了一条清扫路径,并基于路径各个部分的特点分别在关节空间和笛卡尔空间进行了轨迹规划,最终导出整条轨迹的运动学方程,以此进行运动学验证和仿真.     

底架承载机车车体结构优化设计

在提出以结构体积最小为目标,梁截面和梁位置坐标为设计变量,求全局最优解思想的基础上,利用遗传算法建立了机车车体结构优化模型.通过对各个计算环节的研究,确立了可行的计算方法,编制计算程序,并以算例证明该方法的有效性.     

应急设施鲁棒优化选址模型及算法

为解决不确定情况下应急设施选址问题,采用鲁棒优化方法处理应急节点权重的区间估计,基于最优的设施选址到各个应急节点的赋权距离之和最小,建立有限期要求的不确定性应急设施选址模型,并给出了模型的求解算法,比较分析了鲁棒解与确定情况下的最优解。分析结果表明:当情况发生变化后,在确定情况下得到的最优解将发生较大的偏差,而在所有可能发生的情况下,鲁棒解与最优解目标函数值的最大偏差最小,因此,不确定性应急设施选址模型的解可以有效规避风险。     

基于混合蚁群算法的车辆路径问题研究

为了求解车辆路径问题,设计了一种结合节约算法和邻域搜索算法的混合蚁群算法,该算法改善了标准蚁群算法搜索时间长、容易陷入局部最优解的问题。首次引入节约算法以提高初始解的质量,使得蚁群算法在较优的路径中进行搜索,从而更有效地收敛到最优解;运用最大最小蚂蚁系统控制路径的信息素,避免算法陷入局部最优解;采用邻域搜索算法优化某阶段最优解的子路径。应用该混合蚁群算法对VRPLIB数据库实例进行了运算,取得了较为满意的结果。     

Ⅰ型曲柄摇杆机构的简易设计

提出了在给定行程速比系数ｋ和摇杆摆角ψ时，保证最小传动角为较大的Ⅰ型曲柄摇杆机构的非迭代设计方法，实例计算表明：该方法所确定机构的最小传动角γｍｉｎ与优化结果基本相同。     

模块化自动驾驶穿梭公交服务频率优化及时刻表设计

本文针对基于模块化自动驾驶车的穿梭公交系统,研究其在过饱和状态下的服务频率、编组方案和车队规模的联合优化问题。首先,利用连续近似建模方法,构造了以系统总成本（包含乘客等待时间、车辆购置和运营成本）最小为目标的数学优化模型;其次,通过最优条件分析得到了最优服务频率和编组方案的解析解,并进一步得到最优车队规模;然后,利用离散化方法将以上最优解转化为具体的时刻表和满足整数约束的车辆编组方案;最后,通过数值实验和灵敏度分析,对模型和求解方法的有效性进行验证。实验结果表明所建立的连续近似优化模型具有较高的求解精度,与离散后的模型结果相比,系统总成本误差不超过3.24%。实验结果也揭示了不同离散方法的优劣与适用情况。与传统公交（固定车辆尺寸）对比表明模块化自动驾驶穿梭公交的系统总成本更低,且在低需求水平下优势更明显。     

网络流的多重解问题研究

介绍了最大流问题的多解,并从此问题出发,研究了最小费用最大流的多重最优解问题,总结了判断多重最优解存在的准则。该准则为若已求出的最小费用最大流分配网络中存在其两个弧组费用相等的可调圈,此问题就有多重最优解。在符合条件的可调圈上进行流量调整,便可得到该最小费用流问题不同的最优解。     

基于有限单元法的钢-混凝土组合空腹板的优化设计

为了研究钢-混凝土组合空腹板最优截面几何尺寸,建立了四边简支条件下结构的有限元分析模型、优化参数模型和优化数学模型,通过对已建工程的优化设计分析,在给定条件下使造价减少24．7％,表明该方法优化效果显著,并且效率高,可广泛应用于钢-混凝土组合空腹板截面优化设计工程．通过对不同跨度的组合空腹板进行优化设计,获得在给定条件下的最优截面尺寸和最优网格尺寸．并探讨了长跨比的影响．给出组合窄腹板优化设计的几何尺寸窖议．     

用遗传算法求空间点列的最小包容球

建立了求空间点列包容球的数学模型,将求最小包容球问题转化为函数优化问题,并用遗传算法解决了函数最优解的求解问题.     

带有区间数弧容量上限的网络优化

提出了弧容量上限为区间数的网络优化问题;给出了保守最大流、乐观最大流、最小风险代价乐观最大流和最小风险代价流的定义和数学模型;针对目标函数的非线性特性,设计了特殊的算法步骤;引入可调圈概念,通过求最大流和给定流配流问题的多重解以获得最小风险代价最优解;最后,本文还给出了算例,验证了算法的有效性．     

成像系统中衍射光学元件自动设计的相位系数选取

讨论了混合成像系统设计中确定结构参数的难点问题；通过系统的评价函烽，利用阻尼最小二乘法，在由混合光学系统的结构参数构成的高度非线性空间中寻找出最优解；给出了混合光学系统自动设计时，确定衍射光学元件相位系数行之有效的方法。     

基于应变能的结构拓扑优化设计

基于在优化结构边界和孔洞周围附加人工材料的思路，结合传统渐进结构优化法和单元应变能分析，研究了基于应变能的结构拓扑优化方法，给出了结构拓扑优化的基本原理，导出了具有单元增、删功能的渐进结构优化基本公式。对具有各向同性的均质材料的桥墩和桥梁结构进行了仿真设计，结果显示结构的最大与最小应变能的差距显著减小，其拓扑解类似于工程中出现的结构，表明该方法的基本原理可行、有效。     

圆抛物面天线结构优化

给出了一种圆抛物面天线结构的优化方法，优化分内罚函数法连续变量优化以及在此基础上的隐枚举法离散变量优化两阶段进行，优化模型以天线骨架的杆件截面积为设计变量，结果最小重量为目标函数，变形面对最佳吻合抛物面的均方偏差约束、杆件截面应力约束，尺寸约束为约束函数，应用本方法对一８ｍ口径圆抛物面结构进行了优化。     

均匀选点在全局优化中的应用

以常规优化方法为基础，把实验设计方法之——均匀设计引入优化设计中，在对全局最优解不要求十分严格精确的情况下，能够方便快捷地近似求出各种性态复杂的多维多峰函数全局最优解。该法避免了优化设计中初始点选点的盲目性，当均匀选点个数足够多时，近似全局最优解能够无限接近全局最优解。给出了计算实例。     

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枢纽航线网络在设计的过程中,容易受到需求和成本数据发生变化带来的影响。往往造成构建出来的最优网络,在需求发生变化的条件下,与实际对应的最优解存在较大的最低成本优化偏差。为了降低这种网络优化中的不确定性带来的风险,得到在多种可能的需求和成本条件下均可获得较好效果的鲁棒最优解,文中采用了一个多目标优化的遗传算法进行研究。首先将各种不同的需求和成本条件作为需要同时优化的多个目标函数,然后采用一个遗传算法来表示所有可能的枢纽航线网路结构,并搜索多目标优化的鲁棒最优网络解。最后本文对该搜索算法的收敛性进行了证明,数值实验结果表明了算法的有效性。     

锥齿轮淬火机械手装置的机构优化设计

依据锥齿轮淬火机械装置实际工程空间的要求，以机械手工作空间包络面积最小为目标，用内点罚函数法对机械手机构的结构尺寸进行优化设计。     

集装箱船配载优化方法研究

应用线性优化的方法给出了集装箱重量分布的优化模型和求解方法，通过集装箱船弯矩最小求得在一定货源条件下集装箱重量在船上的纵向量优分布，通过使集装箱船初稳性高度－／GM接近最优目标值求得集装箱重量的垂向最优分布，在此基础上提出了一种求取集装箱船最优初稳性高度－／GM^*的简便方法，该方法假定－／GM^*主要与船宽，航次所经航区的风浪和甲板上浪的容易程度有关，最后提出一种通过在预定压载方案下求取稳性范围，并通过调整压载使初稳高度上限值接近且略大于－／GM^*来确定最少压载量的方法。