本文關鍵詞：我國機械優(yōu)化研究與應用的綜述和展望，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

第1 7卷第 2期

我國機械優(yōu)化研究與應用的綜述和展望 。

近年來也注意結合問題的特點研究更為有效的方法除了研究確定性問題的優(yōu)化外近年來人們也注意考慮不確定性因素的影響研究基于可靠度的優(yōu)化設計考慮健壯性的優(yōu)化設計 , 、

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。

由

于研究工

作的成果很多很難將所有的工作加以羅列 ,

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。

亦由于作者的研究興趣本文更多地側重于介紹機械 。

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結構優(yōu)化方面的工作因此以下的介紹必然是不夠全面的 1

機械結構優(yōu)化的研究和應用 機械中的大量零部件是用來傳遞荷載或能量的這些零部件的強度剛度穩(wěn)定性和破壞是設 , 、、。

計中必須要考慮的結構優(yōu)化設計為設計人員提供科學的方法以改進設計采用較少的材料或費用 制造出具有更高強度和剛度的結構或者節(jié)省原材料的消耗或者提高產(chǎn)品的質量 ,,, 。

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由于大部分機 ,

械零部件的形狀都很復雜結構的力學分析必須依靠有限元或邊界元方法及相應的軟件因此機械結構的優(yōu)化設計也往往以有限元方法作為其核心算法 , ,, 。

但基于邊界元法的結構優(yōu)化工作近年來也 。

時有出現(xiàn)特別是在結構形狀優(yōu)化中邊界元法具有自已的優(yōu)點 以數(shù)學規(guī)劃為理論支柱的規(guī)劃法 。

在結構優(yōu)化研究的歷程中曾經(jīng)出現(xiàn)過兩大學派即以直覺的滿應力等為設計準則的準則法和 0 8 ,

年代以來這兩種方法互相滲透并吸收對方的優(yōu)點形成了序 ,, ,, 。

1〕列近似概念和相應的序列近似規(guī)劃法在結構尺寸優(yōu)化中取得了很大的成功如文獻「發(fā)展的序

列二次規(guī)劃就是這樣一種重要方法以此為基本方法的通用結構優(yōu)化軟件也很多 ,, 。

早期的結構優(yōu)化軟件往往是獨立于商用有限元軟件的近年流行的方法是在已有的商用有限

元軟件的基礎上增加靈敏度分析和優(yōu)化功能發(fā)展成為商品化的結構優(yōu)化軟件 8 0年代以來隨著 ,

計算機輔助設計和計算機圖形學的發(fā)展結構形狀優(yōu)化研究工作也有了迅速的發(fā)展結構優(yōu)化有 限元及計算機輔助設計集成成為重要的研究方向 , 。

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我國的高等院校和科研院所從 7 0年代以來根 , 。

據(jù)不同的條件和需要開發(fā)了一批通用的結構優(yōu)化軟件和專用的優(yōu)化軟件例如大連理工大學北 京農(nóng)業(yè)工程大學及北京航空航天大學等單位長期從事結構優(yōu)化的研究先后開發(fā)了多單元多工況多約束結構優(yōu)化程序D 、、、、

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DDU[ j 2 、

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[和M A S等 j計算機輔助結構優(yōu)化程序系統(tǒng)M C A D s 3 、、、

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這些程序 、

系統(tǒng)曾用于天線結構內(nèi)燃機車鐵路車輛汽車及特種車除塵器航空發(fā)動機輪盤法蘭盤變壓器油箱內(nèi)燃機飛機部件火車車輪及轉向架等結構的優(yōu)化設計研究和應用 , 、。

結構優(yōu)化的重要部分是優(yōu)化方法大部分的優(yōu)化方法的研究是由數(shù)學家進行的但各種類型結 ,

構優(yōu)化問題的特點和序列近似規(guī)劃的廣泛應用也推動了通用優(yōu)化方法在結構優(yōu)化中的應用和研究我國學者的許多工作結合結構優(yōu)化特點研究了優(yōu)化算法如大連理工大學錢令希等系統(tǒng)研究的]關于可行方向法的改進宋天霞困王 s序列二次規(guī)劃圖夏人偉等閉關于對偶方法的研究康金章[ ,,, 、 。

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建華和余俊川對變尺度法的改進隋允康關于幾何規(guī)劃原算法閉的研究關于優(yōu)化準則法的研究有 0 l夏人偉等關于二階展開的統(tǒng)一準則法圖朱伯芳關于滿應力設計的浮動應力指數(shù)法[ ,

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王光遠等

提出的析架優(yōu)化兩相法 要 。

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等等

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結構優(yōu)化問題的一個特點是有大量的約束處理約束的方法很重 程序系統(tǒng)中對約束進行統(tǒng)一處理 ,,

,

在大連理工大學開發(fā)的D ,

DDU

z〕 l李康元[等對約束統(tǒng)一處理 。

3〕 1提出了改進李興斯[采用基于最大嫡的優(yōu)化方法可以成功地處理大量約束 ,

在優(yōu)化算法的研究 ,

基礎上國內(nèi)外也都出現(xiàn)了一批由從事機械和結構優(yōu)化的研究人員開發(fā)的優(yōu)化方法軟件包例如國外的CO N L I 、

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等及華中理工大學的O P B等 ,,

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z析架類結構是工程機械和天線中常見的結構對析架優(yōu)化研究的興趣一直不斷王生洪等[ 。

〕

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3 2葉尚輝陳樹勛段寶巖[ 、

一 2‘〕

、

施滸立郎〕研究了天線結構的優(yōu)化 、 。

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王希誠等嘟〕周明等勿〕段寶巖 、

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s〕 l等卿〕進一步研究了析架的形狀優(yōu)化拓撲優(yōu)化最近程耿東[對結構拓撲優(yōu)化問題的數(shù)學特點可

行區(qū)的形狀提出了深人的分析發(fā)展了這一方向的基本理論

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0 3陳立周等[ 。

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l s孫煥純等[

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隋允康

等)

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王文濤腳

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4 s周培德等[

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5研究了離散變量的桿系結構優(yōu)化 3柴山等[ 〕

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