基于可靠性的司机室保护框结构多目标优化

考虑司机室保护框在加工制造过程中的不确定性因素对塑性变形的影响,根据极限状态实验要求,建立极限状态函数和刚度可靠性分析模型,利用蒙特卡洛-响应面混合模拟法计算其刚度可靠度.在此基础上,以司机室保护框结构的总质量和塑性变形最小为目标,刚度可靠度大于99%为约束,建立多目标优化模型,利用第二代非劣排序遗传算法进行尺寸优化,获得最佳的板材厚度组合.计算结果表明,优化后的司机室保护框结构不仅满足可靠性要求并且兼顾了轻量化,取得了较好的优化效果,为其结构改进工作提供了有益经验.     

基于QT的列车司机室显示屏的研究

列车驾驶员通过司机室显示屏与车载设备进行信息交互,因此司机室显示单元是列车控制管理系统的重要组成部分。随着现代列车的高速发展,司机室显示单元需要处理大量信息,一种有效的数据处理系统单元和能显示多样信息且人性化的人机界面具有重要意义。本文介绍基于QT—creator开发的司机室显示单元软件系统．实现了列车总线数据的收发功能,还实现了列车总线数据的处理以及整车故障信息诊断与提示．在底层设备的连接与管理中发挥了重要作用。     

基于RSM的空心立铣刀多学科多目标优化设计

为了解决无模砂型数字化切削加工过程中不易及时排除砂屑问题,基于气力输送原理设计了一种气动排屑空心立铣刀.首先,结合仿真分析和响应面法,建立了空心立铣刀的多学科多目标优化模型,以获得空心立铣刀的良好静动力学性能和气动排砂性能;其次,采用第二代非支配解排序遗传算法(NSGA-II)得到Pareto优化解集;最后,通过仿真和加工实验验证了优化结果的可靠性.Parero优化结果与初始设计相比,刀尖相对工件总变形量平均减小0.1%,一阶固有频率平均提高0.8%,型腔出口平均风速平均提高10.2%,提高了空心立铣刀综合性能.      

离场航迹降噪优化设计的多目标智能方法

为满足新一代空管系统中离场航迹优化设计时降低噪声影响和减少飞行成本的需要,进行了离场航迹的多目标优化设计方法研究.结合飞行动力学和运动学模型,建立了符合民航飞机离场飞行阶段特征的航迹分段模型,提出了应用状态矩阵和控制矩阵准确表示航迹的数学方法.基于模糊理论建立航迹噪声影响、飞行成本和空中导航约束的满意度评价函数,提出了3种启发式搜索规则和动态领域搜索方法来改进模拟退火算法.仿真结果表明,在绕飞限制空域的前提下,降噪和减少飞行成本的目标无法同时达到最优;离场航迹多目标优化后的总体满意度比仅考虑降噪时提高了4.3%.      

基于ISIGHT的重型汽车空气悬架系统多目标优化设计

运用ADAMS/CAR建立重型汽车空气悬架模型和整车多体动力学模型,并对该车驾驶员处和鞍座处进行平顺性仿真分析.以驾驶员处和鞍座处加权加速度均方根为目标函数,以空气悬架弹簧刚度和减振器阻尼为试验因子,利用多目标优化软件ISIGHT进行多目标分析,获取最优参数.仿真分析结果表明,采用优化后的悬架参数可使驾驶员处以及鞍座处的舒适程度得到提高.     

多目标优化问题中目标间矛盾性关系的研究

在定义一个具有通用意义的满意解之后,分析了满意解质量标准之间的矛盾性,确定了描述质量标准矛盾关系的数量指标－矛盾度及归一化矛盾度,为多目标优化问题中目标间的折 选取提供了参考依据。     

高速列车头型多目标气动优化设计

为提高明线运行的高速列车气动性能,以头车气动阻力和尾车气动升力为优化目标,对高速列车头型进行了多目标自动优化设计.以某新型高速列车为原型,建立了包含转向架区域的高速列车参数化模型,提取了7个设计变量,分别控制鼻尖高度、端盖开闭机构顶端高度、驾驶室车窗高度、水平最大外轮廓线横向宽度、头型中部辅助控制线凹凸度、转向架区域横向宽度和隔墙倾角,并基于计算流体动力学理论,建立了高速列车空气动力学模型.应用该模型计算作用在列车上的气动力,通过多目标遗传算法自动更新设计变量,实现了高速列车头型的自动优化设计.对优化目标与设计变量的相关性进行分析,结果表明:驾驶室车窗高度和转向架区域横向宽度对头车阻力影响最大,头型鼻尖高度和中部辅助控制线凹凸度对尾车升力影响最大;优化后得到6个Pareto最优头型,与优化前的头型相比,头车阻力最多减小3.15%,尾车升力最多减小17.05%.      

多目标规划法确定公路网的等级结构

公路网合理等级结构配置，是公路网规划的重要步骤之一。为了配置合理的公路网等级结构，需要达到多个预期目标的要求。章采用多目标规划法来解决公路网等级结构的优化问题。该方法可以综合地考虑多个目标之间的相互关系和相互制约，尽可能满足实际的需要。     

基于模糊理论的车辆变刚度弹簧组可靠性优化设计

为提高变刚度弹簧组的设计质量,在传统优化设计方法的基础上,应用模糊设计理论和可靠性设计理论,建立了当弹簧应力和强度分别为随机变量和模糊变量时,综合考虑静强度、疲劳强度、稳定性、质量等因素的变刚度弹簧组的模糊可靠性优化设计模型.以货车某新型变刚度弹簧组为研究对象,利用建立的模型对其进行了优化设计分析,计算结果显示,空重车静挠度分别比原设计方案提高了5.4和3.2 mm,同时还使其总质量降低了约15.8%,表明所建立的模糊可靠性优化设计模型能满足设计要求.      

面向气动性能的高速列车头型多目标优化设计

将气动阻力和气动升力作为优化目标,对高速列车头尾几何外形进行多目标优化设计.选取列车头尾横向、纵向、垂向三个方向共8组节点位置作为设计变量,利用网格变形技术得到需要进行仿真的样本.采用Fluent软件对3节编组高速列车在明线上运行的周围流场进行仿真计算,并得到其气动阻力和气动升力特性.通过响应面方法构造这两种气动特性对设计变量的响应关系,对其进行多目标优化设计得到优化后的列车外形,其气动阻力降低13.66％,且气动升力有效减小至1.46 N.     

山区公路路线多目标优化设计

山区公路地形地质条件复杂,路线设计受到的制约因素较多,选线时需要综合考虑安全、费用、环保、舒适等多个目标.考虑到多目标间的冲突性,提出采用多目标遗传算法进行山区公路路线优化.利用此算法能在兼顾安全、经济、舒适、环保的目标下,给出一序列最优解,为路线方案决策提供直接依据.     

基于微粒群算法的多目标列车运行过程优化

为客观地描述列车的运行过程,建立了列车运行过程的多目标优化模型,并用微粒群算法求解该模型.针对多目标微粒群优化(MOPSO)算法的不足,提出了相应的改进措施和解的多样性保持策略.仿真结果表明,提出的优化列车运行过程的改进MOPSO算法可以在一次运行过程中获得多组列车操纵控制策略,清晰地显示出各性能指标随控制策略变化的趋势,控制序列转换次数大大降低,每组控制策略都可以在能耗、运行时间和停靠准确性之间获得很好的折衷效果,可以根据列车运行状况选择恰当的策略控制列车,以获得预期的结果.     

具有主从结构的多目标非线性两层优化问题手可行方向法

本文在一定的正则条件下，借助于最优解的方向导数，提出了通过确定可行下降方向和下降步长来直接搜索两层优化问题满意解的一种方法。     

基于目标级联分析法的车下设备悬挂参数优化设计

为改善高速列车运行舒适度和车下悬挂设备的振动水平,建立了车辆-设备系统垂向动力学模型,推导了车辆系统振动加速度频率响应函数;结合轨道不平顺激励谱函数计算了车下悬挂设备振动加速度均方根,联合人体舒适度加权滤波函数计算了车体振动参考点的垂向舒适度指标;引入目标级联分析(ATC)法逐层分解车辆-设备系统振动指标,构建了车辆-设备系统两层指标分解数学模型,采用指数罚函数策略协调两层振动指标之间的耦合问题;提出了以车辆运行舒适度和车下悬挂设备振动加速度为指标的多目标优化方法,建立了以车下设备悬挂刚度和阻尼为设计变量的优化模型;联合车下设备悬挂参数动力吸振器(DVA)设计法对比探讨了ATC法在复杂车辆系统参数优化设计中的应用效果。分析结果表明：与DVA设计法相比,ATC法优化后车辆中部舒适度在300 km·h^-1工况下提高了8.5%,设备振动水平减小了约20%;在全速域区间,ATC法对车体中部的振动衰减是DVA设计法的2倍,且对设备的振动衰减比DVA设计法大4.5 dB;与优化前相比,ATC法优化后车辆中部舒适度指标最大提升了15%,设备振动加速度减小了0.18 m·s^-2。由此可见,ATC法可以运用于复杂轨道车辆结构参数优化设计中,能有效改善车辆系统的振动水平,也可为车下设备悬挂参数优化设计提供指导。     

基于多目标遗传算法的低温共烧陶瓷电路板典型结构优化

在热环境中,低温共烧陶瓷电路板会出现相当大的热应力和形变,造成它的表面出现裂纹,严重影响其使用功能.为此,提出了基于多目标遗传算法的典型电路板结构优化研究.在热环境中,热分析低温共烧陶瓷电路板典型结构,并在热分析的基础上,分析优化典型结构中易形变的部位,达到减小其热应力的目的,以提高在热环境中电路板的力学特性,改善其力...     

考虑静动态多目标地铁车座椅拓扑优化设计研究

为了综合考虑静态刚度和动态频率的拓扑优化,提出了一种带有权重系数的多目标拓扑优化研究方法.基于SIMP变密度法,利用折衷规划法,采用正交试验设计法,灰色关联度法,熵权法和层次分析法等4种方法引入权重系数,建立了考虑静态刚度和动态频率综合优化目标函数.该方法对地铁车座椅模型实现了多工况柔度最小化和低阶频率最大化的多重目标...     

基于遗传算法的交叉口信号配时多目标优化

为了提高城市交叉口通行能力和减少机动车尾气排放,提出了利用遗传算法实现多目标优化的方法,开发了基于遗传优化的城市交通微观仿真模型,并进行了仿真试验.仿真结果表明:这种多目标优化方法可以获得更好的交通信号控制效果和改善环境.     

基于模糊多目标决策理论的军事运输路径优化研究

本文以军事运输的路径优化为研究对象,采用基于路段重叠惩罚的多路径搜索算法建立路径决策集：用模糊多目标决策理论从时间、危险性、保障代价三个方面来构造军事运输路径优化决策算法;最后,本文还给出了算法实例．