检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2016年第6期35卷 132-136页

作者：刘鑫吴钢尹来荣长沙理工大学道路灾变防治及交通安全教育部工程研究中心长沙410004 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

为提高汽车安全带约束系统的安全防护能力,通过实车碰撞实验对安全带约束系统数值模型进行校正;基于径向基函数建立安全带约束系统的近似模型,运用IP-GA遗传算法对安全带约束系统的动态特性参数进行优化。优化中为控制由近似模型所致误... 详细信息

为提高汽车安全带约束系统的安全防护能力,通过实车碰撞实验对安全带约束系统数值模型进行校正;基于径向基函数建立安全带约束系统的近似模型,运用IP-GA遗传算法对安全带约束系统的动态特性参数进行优化。优化中为控制由近似模型所致误差,通过模型管理更新近似模型,并将误差达到允许范围内优化解作为实际问题的解。结果表明,该方法能快速有效获得安全带约束系统的最佳匹配参数,确保汽车乘员的安全性。

关键词：安全带约束系统近似模型管理优化设计

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基于近似模型管理的微小卫星结构多目标优化设计

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中国机械工程 2012年第6期23卷 655-659页

作者：郑侃廖文和张翔南京航空航天大学南京210016

针对某型号微小卫星结构多目标优化的特性,在基于信赖域近似模型管理的基础上,提出了一种新型的近似模型管理框架。选取正交试验法和Kriging近似法用于构建近似模型,选取基于拥挤距离的粒子群多目标优化算法作为核心算法,并通过最大最... 详细信息

针对某型号微小卫星结构多目标优化的特性,在基于信赖域近似模型管理的基础上,提出了一种新型的近似模型管理框架。选取正交试验法和Kriging近似法用于构建近似模型,选取基于拥挤距离的粒子群多目标优化算法作为核心算法,并通过最大最小距离策略来保证信赖度计算的准确性与合理性,从而确保获取与高精度模型一致的非劣解集。所选的五组优化结果显示,卫星结构质量均有不同程度的减小,最大减幅达到14.1%,同时整星前三阶固有频率较优化前明显提高。该近似模型管理框架在微小卫星结构多目标优化设计中的成功运用验证了其有效性及合理性,对于复杂工程多目标优化问题具有一定的工程应用价值。

关键词：微小卫星多目标优化设计 Kriging模型近似模型管理

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土中爆炸成腔问题中确定炸点状态的一种计算反求方法

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爆炸与冲击 2013年第3期33卷 231-237页

作者：张伟刘杰韩旭谭柱华湖南大学机械与运载工程学院特种装备先进设计技术与仿真教育部重点实验室湖南长沙410082

提出了一种通过给定的土中爆炸成腔毁伤效应确定炸点状态的计算反求方法。该方法将确定炸点状态的反问题转化为求解爆炸毁伤效应的计算值与给定值误差函数最小的优化问题。在反求过程中,采用基于误差减小比率技术的多项式近似模型代替... 详细信息

提出了一种通过给定的土中爆炸成腔毁伤效应确定炸点状态的计算反求方法。该方法将确定炸点状态的反问题转化为求解爆炸毁伤效应的计算值与给定值误差函数最小的优化问题。在反求过程中,采用基于误差减小比率技术的多项式近似模型代替土中爆炸数值分析模型,以便提高反求效率。采用Tikhonov正则化方法克服反求过程中出现的病态问题。在此基础上,引入信赖域管理策略判断当前近似模型与实际模型的逼近程度,以确定最优的反求向量。炸点状态反求结果与实验结果的对比分析表明,该方法能够有效且稳定地通过给定的毁伤效应实现炸点状态的反求,这可为炸点状态的设计提供参考。

关键词：爆炸力学反问题近似模型管理土中爆炸正则化方法牛顿法

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基于信赖域近似模型管理的多目标优化方法及其应用

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中国机械工程 2008年第10期19卷 1140-1143,1196页

作者：刘桂萍韩旭官凤娇湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

针对复杂工程多目标优化中求解精度受近似模型精度影响大的问题,提出了一种基于信赖域近似模型管理的多目标优化方法。该方法在每一个优化迭代步中首先采用拉丁超立方实验设计方法获得样本点,并基于这些样本点建立各目标和约束的二阶响... 详细信息

针对复杂工程多目标优化中求解精度受近似模型精度影响大的问题,提出了一种基于信赖域近似模型管理的多目标优化方法。该方法在每一个优化迭代步中首先采用拉丁超立方实验设计方法获得样本点,并基于这些样本点建立各目标和约束的二阶响应面模型,接着用所建立的响应面模型代替真实模型进行多目标优化,优化算法采用微型多目标遗传算法,然后通过信赖域模型管理方法来管理近似模型。该方法大大降低了近似模型对求解精度的影响。该方法在车身薄壁构件的耐撞性优化中的应用验证了其解决复杂工程多目标优化问题的能力。

关键词：多目标优化近似模型管理耐撞性优化车身薄壁构件

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基于近似模型管理的多目标优化方法在车身薄壁构件耐撞性优化设计中的应用

基于近似模型管理的多目标优化方法在车身薄壁构件耐撞性优化设计...

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庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007

作者：刘桂萍韩旭官凤娇汽车车身先进设计制造国家重点实验室湖南大学机械与汽车工程学院

车身薄壁构件的耐撞性优化设计对于提高车身结构的耐撞性具有非常重要的意义。实际工程中有多个指标可用来评价结构在碰撞中的耐撞性能,例如结构所吸收的总能量、平均碰撞力以及最大碰撞力等等。而有些指标相互之间又是矛盾的,例如结构... 详细信息

车身薄壁构件的耐撞性优化设计对于提高车身结构的耐撞性具有非常重要的意义。实际工程中有多个指标可用来评价结构在碰撞中的耐撞性能,例如结构所吸收的总能量、平均碰撞力以及最大碰撞力等等。而有些指标相互之间又是矛盾的,例如结构吸收的总能量越多表示其耐撞性能越好,而平均碰撞力则是越小越好,但是当结构吸收的总能量越多时其平均碰撞力也变得越大了。对于耐

关键词：耐撞性优化设计车身薄壁构件多目标优化近似模型管理

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基于微型遗传算法的多目标优化方法及应用研究

基于微型遗传算法的多目标优化方法及应用研究

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作者：刘桂萍湖南大学

学位级别：博士

在实际工程优化问题中,通常会存在多个优化目标,由这些目标所组成的目标空间和由优化变量所构成的设计空间中的可行域常常为非凸的,它们之间的映射关系一般也是非线性的,有时无法用显式函数表达出来,需要通过复杂的计算模型来表示,工程... 详细信息

在实际工程优化问题中,通常会存在多个优化目标,由这些目标所组成的目标空间和由优化变量所构成的设计空间中的可行域常常为非凸的,它们之间的映射关系一般也是非线性的,有时无法用显式函数表达出来,需要通过复杂的计算模型来表示,工程优化问题的这些特点加大了对其求解的难度。遗传算法由于具有基于种群运算的基本特征以及可以在不考虑问题具体特征的前提下用于解的搜寻的进化本质,因此它非常适合用于复杂工程问题的求解,是现有多目标优化方法中应用最为广泛的一种求解方法。但目前采用多目标遗传算法求解时,由于受到进化种群规模和收敛速度的影响,普遍需要的目标函数值的计算次数较多,而对于复杂工程问题,目标函数值计算所耗费的时间一般为其求解过程中主要的时间开销,这极大地限制了多目标遗传算法在复杂工程优化问题中的应用。针对上述问题,本文首先在微型遗传算法的基础上提出了一种高效多目标优化方法——微型多目标遗传算法。该算法采用小规模进化种群(一般包括5～8个个体),但这种小规模种群进化时很容易发生早熟收敛,为了避免进化种群过早的收敛到某一局部Pareto最优解集,在进化过程中采用重启动策略来保持种群中个体基因的多样性。一旦进化种群收敛,则在设计空间中重新生成一个进化种群,同时提出一种探测算子在非支配解的设计空间中进行探测性的搜索,以提高收敛效率。这一算法在进化过程中通过非支配分级实现个体之间的比较和选择操作,并将当前的非支配个体保存到一个外部种群中,同时为了保持各级非支配个体集的多样性及其中非支配个体分布的均匀性,又进一步根据个体拥挤距离值进行同一非支配级个体的比较和选择。该算法通过多个测试函数的性能测试与评价,以及与现有性能较好的其它多目标遗传算法的比较,验证了其具有较高的求解效率和求解精度以及较好的分布均匀性。为了验证微型多目标遗传算法在工程问题中的应用能力,将其分别应用于三个工程优化实例的求解中,包括十衍架结构、层合板结构和汽车被动悬架结构的多目标优化设计。对这些工程实例的求解结果表明其具有较强的求解工程问题的能力。并且为了使该算法更方便地应用于工程实际中,本文又在其基础上开发了工程多目标优化设计系统软件,该软件的界面友好,用户只要输入相应的参数及待求解的问题即可。其次,本文从有效地利用并行计算机资源的角度出发,提出微型多目标遗传算法的并行化方法来进一步提高多目标优化方法的求解效率,使其能应用于更复杂的工程问题中。在该方法中,采用一种多种群并行结构来对微型多目标遗传算法实现并行化。由于遗传算法有着天然的并行性,采用这种并行结构把它并行化后用于并行计算机,不但可以极大地提高求解效率,而且由于种群规模的扩大和各种群的隔离,使种群的多样性得以丰富和保持,更好地避免了早熟收敛。通过对测试函数的验证比较可知并行后的算法的求解效率有了较大地提高,其求解工程问题的能力也在层合板的结构优化以及U形件冲压成形变压边力优化实例中得到了验证。再次,针对真实模型求解非常耗时的工程优化问题,提出了一种基于近似模型管理的微型多目标遗传算法。该方法通过建立近似模型代替实际复杂的计算模型来提高求解效率,并采用近似模型管理来保证在可能的非支配解区域内近似模型与实际模型的一致程度,从而大大减少了由近似模型引起的求解精度的损失。构建近似模型时首先采用拉丁超立方实验设计方法采样,然后根据样本点采用二阶响应面来建立各目标的近似模型。采用微型多目标遗传算法进行近似多目标优化。几种具有不同非支配前沿面的测试函数验证了该方法具有较高的求解效率及求解精度。其对复杂工程问题的求解能力在对汽车薄壁构件的耐撞性优化设计和角支撑板冲压成形变压边力优化问题的求解实例中得到了验证。

关键词：微型遗传算法多种群并行结构近似模型管理多目标优化工程应用

来源：评论

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