本文關(guān)鍵詞：遺傳算法在機(jī)械工程全局優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

DOI:10.13841/j.cnki.jxsj.1997.05.003

·8·專題論文　　　　　　　　　　　《機(jī)械設(shè)計(jì)》1997№5

遺傳算法在機(jī)械工程全局優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

馮　春　黃洪鐘　謝泗淮(西南交通大學(xué))

1　引言

生物進(jìn)化是一個(gè)以群體為基礎(chǔ)的優(yōu)化過程,在計(jì)算機(jī)上模擬這個(gè)過程,便形成了一類隨機(jī)優(yōu)化技術(shù)。該技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際問題時(shí),比傳統(tǒng)優(yōu)化方法更為有效。當(dāng)前在模擬進(jìn)化的思路中有三個(gè)主要的研究領(lǐng)域:遺傳算法,進(jìn)化策略和進(jìn)化規(guī)劃。每種方法均強(qiáng)調(diào)了自然進(jìn)化的一個(gè)不同側(cè)面。遺傳算法著重對(duì)染色體的操作,進(jìn)化策略強(qiáng)調(diào)在個(gè)體層次上的行為變化,進(jìn)化規(guī)劃著重在種族層次上的行為變化。本文著重對(duì)遺傳算法進(jìn)行討論。

遺傳算法(GA)是弱搜索方法與強(qiáng)搜索方法的折衷,強(qiáng)搜索方法是通過利用目標(biāo)函數(shù)及約束函數(shù)的梯度信息以確定性方式進(jìn)行搜索。如確定性數(shù)值優(yōu)化方法。而弱搜索方法是通過在設(shè)計(jì)空間中大量地采樣以隨機(jī)性方式搜索,如隨機(jī)性方法和窮舉法。弱搜索方法能夠解決或處理非凸和不連續(xù)的目標(biāo)函數(shù),能以較大的概率搜索到全局最優(yōu)點(diǎn),但代價(jià)是昂貴的。強(qiáng)搜索方法雖然只能找到局部最小點(diǎn),但代價(jià)較小。同這兩類方法相比較,GA能隨機(jī)地直接搜索到全局最優(yōu)解,不需要梯度信息,是求得解的優(yōu)劣與所用計(jì)算時(shí)間的折衷。GA優(yōu)于強(qiáng)搜索方法在于不偏向于局部最優(yōu)點(diǎn),另一方面,GA優(yōu)于弱搜索方法在于利用遺傳算子能啟發(fā)式地自適應(yīng)搜索到具有全局最優(yōu)點(diǎn)的較小區(qū)域。

這里:0≤f(b)≤∞,b∈IB

L

=(0,1),f(b)≠常數(shù)

CGA=(λ,L,P°,P′,S,C,M)式中:

λ∈N———群體中的個(gè)體總數(shù);L∈N———二進(jìn)制編碼串的長度;

°°LP°=(b°)∈Iλ,I=IBL=(0,1);1,b2,…,bλ

L

抽象地講,CGA由下面7個(gè)成份組成:

P′=(Pc,Pm)Pc———交叉概率,Pm———變異概率;S:Iλ※I———選擇算子;C:I×IM:I

Pc

I×I———交叉算子;※

Pm

I———變異算子�！�

交叉概率Pc控制著交叉算子的使用頻率,即:當(dāng)一隨機(jī)數(shù)R≤Pc時(shí),則交叉算子起作用,反之當(dāng)R>Pc時(shí),交叉算子不起作用。同樣Pm控制著變異算子的使用頻率。一般說來,Pc和Pm由使用者自己給定。

CGA的三個(gè)基本算子:

(1)選擇(selection)

選擇算子是從上一代群體中選擇較優(yōu)秀的個(gè)體參與到繁殖下一代群體的行列中,一般采用按比例選種,即每個(gè)個(gè)體被選中的概率Pi等于個(gè)體在群體中的相對(duì)適合度。

Pi=即:

f(bi)

j=1

bi)∑f(

>0

當(dāng)一隨機(jī)數(shù)S2≤Pi時(shí),該個(gè)體bi被選中,反

之,當(dāng)S2>Pi時(shí),該個(gè)體bi沒有選中,也就是說,每個(gè)個(gè)體被選中的機(jī)會(huì)有Pi×λ次。

(2)交叉(crossover)

交叉算子對(duì)被選中的個(gè)體隨機(jī)兩兩配對(duì),然后在這兩個(gè)個(gè)體編碼串中隨機(jī)選取同一位置,當(dāng)隨機(jī)數(shù)小于交叉概率Pc時(shí),在被選位置處進(jìn)行交換兩個(gè)個(gè)體的部份編碼串,如圖1所示,交叉點(diǎn)位于第4個(gè)碼元與第5個(gè)碼元之間,彼此交換兩者尾部。

2　標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法

2.1　標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法的優(yōu)化模型

標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法(Canonicalgeneticalgorithms,

簡寫CGA)常用于處理如下靜態(tài)優(yōu)化問題:

max　{f(b)|b∈IBL}(1)

1996-04-22收到稿件。

《機(jī)械設(shè)計(jì)》1997№5　　　　　　　　　　專題論文(3)變異算子(mutation)

變異算子對(duì)被選中的個(gè)體的碼元以一定的變異概率Pm進(jìn)行翻轉(zhuǎn),例如0變?yōu)?,1變?yōu)?,一個(gè)個(gè)體中可能有Pm×L個(gè)碼元被變異算子翻轉(zhuǎn)。如圖2所示,個(gè)體的第4個(gè)碼元被變異算子翻轉(zhuǎn)

。

·9·

體。這樣一代代地進(jìn)化,最后收斂到一個(gè)最適應(yīng)環(huán)境的個(gè)體上,求得問題的最優(yōu)解。

3　基本理論

Holland[1]最早提出了有關(guān)遺傳算法的基礎(chǔ)理論:圖式定理(Schematheorem)。該理論定性描述了編碼串中具有某種特性的編碼信息將隨著代數(shù)的增長在群體中呈指數(shù)形式地?cái)U(kuò)展。

圖1　

交叉算子

然而,Rudolph證明了Holland的圖式定理并不隱含著CGA求解優(yōu)化問題時(shí)能收斂到全局最優(yōu)點(diǎn)。這是因?yàn)镃GA的不可約性造成的,即CGA根本不可能收斂。

Rudolph用Makov鏈證明了:如果遺傳算法的改進(jìn)版本采用了杰出個(gè)體保護(hù)策略(即最優(yōu)秀的個(gè)體可直接進(jìn)入下一代群體中),那么改進(jìn)的遺傳算法能漸進(jìn)地收斂到全局最優(yōu)點(diǎn)。

[3]

圖2　變異算子

2.2　CGA的程序流程(1)初始化L,λ,Pc,Pm等;(2)隨機(jī)產(chǎn)生初始群體:P舊;(3)While終止條件不滿足do;(4)P新的個(gè)體數(shù)量N=0;

(5)For　j=1　to　λ　do　fj=f(bi)計(jì)算個(gè)體的適合度;

(6)最優(yōu)解=max(fj)對(duì)應(yīng)的個(gè)體;(7)while　N<λdo;

(8)用選擇算子S從P舊選擇雙親;(9)if　Pc≥Random(0,1)　then　用交叉算子C產(chǎn)生兩個(gè)后代;

(10)if　Pm≥Random(0,1)　then用變異算子M改變?cè)搩珊蟠?

(11)把兩個(gè)后代存入P新;(12)N=N+2;(13)Endwhile;(14)P舊=P新;(15)Endwhile;(16)輸出最優(yōu)解。

從上述流程可知:對(duì)于給定的有定義的問題,CGA將該問題的候選解表示成“染色體”,CGA包括了λ個(gè)用長度為L的字符串bi表的染色體(個(gè)體),λ個(gè)個(gè)體組成一個(gè)群體,每個(gè)個(gè)體bi代表了問題(1)的一個(gè)可行解,其目標(biāo)函數(shù)值f(bi)可以認(rèn)為是該個(gè)體的適合度。根據(jù)適者生存原則,從群體中選擇出比較能適應(yīng)問題環(huán)境的個(gè)體進(jìn)行繁殖4　遺傳算法的特點(diǎn)

(1)遺傳算法對(duì)問題變量的編碼集進(jìn)行操作,而不是變量本身,因此遺傳算法能具有廣泛的適用性,能夠快速可靠地解決許多棘手問題。

(2)遺傳算法以群體為基礎(chǔ),不是以單點(diǎn)搜索為基礎(chǔ),能同時(shí)獲得許多峰值,因此陷入一個(gè)局部最小的可能性明顯減小。

(3)遺傳算法僅使用問題本身所具有的目標(biāo)函數(shù)值,而不需要其它任何先決條件和輔助信息,即遺傳算法運(yùn)用有關(guān)特定問題的信息非常少,因此很容易與現(xiàn)有的應(yīng)用程序接口。

(4)遺傳算法具有良好的可擴(kuò)展性,能利用問題有關(guān)的信息形成一個(gè)混合式或基于知識(shí)的遺傳算法。例如,GA可與問題有關(guān)的局部搜索技術(shù)相結(jié)合提高其搜索速度;GA也可將問題有關(guān)的知識(shí)體現(xiàn)在算子或編碼中,形成基于知識(shí)的GA。

5　應(yīng)用實(shí)例

遺傳算法的應(yīng)用領(lǐng)域很廣,這里僅就我們感興趣的有關(guān)機(jī)械工程優(yōu)化問題舉兩個(gè)例子。

例1:一個(gè)用于飛機(jī)上小型螺旋漿發(fā)動(dòng)機(jī)上的齒輪減速器的最小重量(體積)優(yōu)化設(shè)計(jì)問題,在國內(nèi)外曾被多人用各種優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行過研究[5],,

·10·數(shù)學(xué)模型為:

min　f( x)=0.7845x1x23.333x29334x32(3+14.

23

-43.0934)-1.508x1(x24777(x36+x7)+7.6+x7)2+0.7854(x26+x7)

-12-s.t.　27x1x3x22-1≤01-2-2

397.5x-1x2x3-1≤01-13-41.93x-2x3x4x6-1≤01-13-41.93x-2x3x5x7-1≤0

-1-2[(745x4x2x31)+16.9×106]2/(110x35)-1≤0

專題論文　　　　　　　　　　　《機(jī)械設(shè)計(jì)》1997№5

≤(x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8,x9)

≤(40.0,18.0,18.0,25.0,55.0,25.0,40,35,25)

我們用遺傳算法求解,取群體大小為90個(gè)經(jīng)

過20代的進(jìn)化得到最優(yōu)解:

x*=(2.9697,16.6298,15.0,18.0,45.0,19.9693,2.5,20,18.9412),

f( x*)=2976.6080

優(yōu)于文獻(xiàn)5的結(jié)論:

x*=(2.8696,15.521,15.0,18.0,48.206,20.439,25,20,22.5),f( x*)=3387.8

6

2/(85x37)-1

[(745

-1

x5x212x-3)

+157.5×10]≤0

x2x3-40≤0

-1-1≤0(1.5x6+1.9)x4-1

5≤x1x2≤12

-1(1.1x7+1.7)x5-1≤0

該例表明,遺傳算法具有很強(qiáng)的全局尋優(yōu)能力,能找到比現(xiàn)有優(yōu)化方法更優(yōu)的解。

6　結(jié)束語

雖然GA已取得非常好的和有意義的成果,但是對(duì)于GA的基礎(chǔ)性研究及其應(yīng)用研究還處于初期,現(xiàn)在主要研究的領(lǐng)域如下:

(1)建立遺傳算法作為一種優(yōu)化技術(shù)的數(shù)學(xué)

理論基礎(chǔ)。

(2)比較遺傳算法與其它優(yōu)化方法(例如退火法),分析它們的特點(diǎn),以便形成更有效的優(yōu)化技術(shù))。

(3)將遺傳算法應(yīng)用于計(jì)算機(jī)科學(xué)及工程實(shí)際問題中。

(4)將遺傳算法移植到并行機(jī)器中。

總之,GA的基礎(chǔ)理論研究及應(yīng)用領(lǐng)域有待進(jìn)一步深入和拓寬。但可以相信GA必將在優(yōu)化設(shè)計(jì)中得到更廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

1　HollandJ.H.Adaptationinnaturalandartificialsystem.Ann

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2　GoldbergD.E.Geneticalgorithmsinsearchoptimizationand

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4　DavisL.Handbookofgeneticalgorithms.VanNostrand

Reirhold,1991

5　李柏林,陳　永.利用全局與局部單調(diào)性分析的優(yōu)化設(shè)計(jì)

技術(shù).西南交通大學(xué)學(xué)報(bào),1986,(1):19～30

(2.6,0.7,17,7.3,2.9,5.0)≤(x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7)≤(3.6,0.8,28,8.3,8.3,3.9,5.5)

我們用遺傳算法求解:取群體大小為70,經(jīng)過20代的進(jìn)化,最后獲得最優(yōu)解:

x=( 3.5,0.7,17.00,7.3,7.7153,3.3502,5.2867)f( x*)=2994.4711

*

該結(jié)果與文獻(xiàn)5的結(jié)果一致,說明遺傳算法求解約束非線性規(guī)劃是有效的。

例2:X2012龍門銑床進(jìn)給箱的改進(jìn)設(shè)計(jì)問

題,其優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型(取自文獻(xiàn)5)為:

22min　f( x)=8.6519x22831x21x2x4+1.1x2x5+1000

322

5.314x2144x22215x21xx5+14.1x3x6+6.7x8x9)

-2x-1-2s.t.　27311x12x4-1≤02-1-2296992x-1x2x5-1≤02-1-219470x-1x3x6-1≤02-1-2

92027x-1x3x5-1≤02-1-2

22840x-7x8x9-1≤02-1-1

776.8x-1x2x4-1≤02-1-14657x-1x2x6-1≤02-1-1

1221x-1x3x6-1≤02-1-1

5953x-1x3x5-1≤02-1-1

1761x-7x8x9-1≤01-11

33x-5x-7x4+6.4-1≤01-1140x-5x-1x5+6.5-1≤01-1140x-5x-1x6+6.6-1≤0

40+6.5x7-x1x9≤0

1-1142x-5x-463≤01x5+6.6-0.

1-1-1140x-164x-6299≤01x5+2x5+3.5x4-1.1-1-1140x-8292x-6299≤01x5+2x5+2.5x6-1.

(2.75,15.0,15.0,18.0,45.0,18.0,2.5,20,18)

《機(jī)械設(shè)計(jì)》1997№5　　　　　　　　　　　文摘頁

　　97—5—1　面向市場的產(chǎn)品開發(fā)方法及其計(jì)算機(jī)支持系統(tǒng)

羅邵武　任守榘　JurgenBode(清華大學(xué))摘要:本文論述了面向市場的產(chǎn)品開發(fā)方法。提出了基于模糊線性規(guī)劃的產(chǎn)品開發(fā)規(guī)劃模型,論述了其主要原理。最后,提出并論述了支持產(chǎn)品開發(fā)規(guī)劃和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基于知識(shí)的計(jì)算機(jī)推理系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞:產(chǎn)品開發(fā),面向市場,計(jì)算機(jī),推理。圖3表1參4《機(jī)械設(shè)計(jì)》611697—5—4　基于正交試驗(yàn)的靈敏度分析法邱清盈　馮培恩(浙江大學(xué)CAD&CG國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)

摘要:將試驗(yàn)優(yōu)化技術(shù)引入優(yōu)化結(jié)果靈敏度分析中,本文提出一種不依賴于特定算法、通用于離散、不可微或者隱式優(yōu)化問題的、基于正交試驗(yàn)的靈敏度分析方法。該分析方法在工程優(yōu)化設(shè)計(jì)中的實(shí)用性明顯好于現(xiàn)有其他方法。應(yīng)用實(shí)例詳細(xì)介紹了該方法的分析過程。

關(guān)鍵詞:靈敏度分析,優(yōu)化設(shè)計(jì)。圖0表5參8《機(jī)械設(shè)計(jì)》602997—5—8　遺傳算法在機(jī)械工程全局優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

馮　春　黃洪鐘　謝泗淮(西南交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院)

摘要:本文介紹了一種新的全局優(yōu)化方法———遺傳算法。給出了標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法的基本原理及數(shù)學(xué)模型,分析了標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法的收斂性;總結(jié)了遺傳算法的特點(diǎn),最后給出了遺傳算法在機(jī)械工程優(yōu)化中應(yīng)用的兩個(gè)實(shí)際算例,算例表明了該方法的有效性。

關(guān)鍵詞:遺傳算法,全局優(yōu)化,機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)。圖2表0參5《機(jī)械設(shè)計(jì)》615297—5—11　用解析法確定擺桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的研究

孟彩芳　楊玉琥　章義福(天津大學(xué))摘要:本文深入研究了擺桿的初位角ψ0對(duì)最大壓力角αmax的影響。在全面考慮壓力角α的極大值和最大值關(guān)系的基礎(chǔ)上,找到壓力角αmax隨初位角ψ0和中心距a變動(dòng)的曲線,從而找到了一種按最大壓力角最小來確定擺桿的初位角,并進(jìn)一步確定其它基本尺寸的方法。

關(guān)鍵詞:凸輪的基本尺寸,擺動(dòng)從動(dòng)件,盤形凸輪。圖3表0參5《機(jī)械設(shè)計(jì)》641697—5—13　對(duì)稱連桿曲線實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件兩次停歇的研究

曹清林　沈世德　陳建平(南通紡織工學(xué)院)摘要:本文分析了曲柄搖桿機(jī)構(gòu)對(duì)稱連桿曲線上能產(chǎn)生等曲率半徑點(diǎn)的條件及等曲率半徑的大小。作為特例,該兩點(diǎn)曲率半徑可為無窮大。通過在連桿點(diǎn)上后接一Ⅱ級(jí)桿組,可使從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)較長時(shí)間的兩次停歇,或者利用等曲率半徑點(diǎn)曲率半徑為無窮大構(gòu)成步進(jìn)角、停歇角分別為180°的步進(jìn)機(jī)構(gòu)。生成了這類連桿曲線圖譜。制成了相應(yīng)機(jī)構(gòu)綜合線圖。

關(guān)鍵詞:平面四桿機(jī)構(gòu),連桿曲線,對(duì)稱。圖9表0參4《機(jī)械設(shè)計(jì)》552697—5—17　具有深淺腔的圓柱浮環(huán)動(dòng)靜壓混合滑動(dòng)軸承特性及其應(yīng)用性分析

華紹杰等(鄭州工業(yè)大學(xué))摘要:本文對(duì)具有深淺腔的圓柱浮環(huán)動(dòng)靜壓混合滑動(dòng)軸承在高速軸承———轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中為降低摩擦功耗、控制溫升所起的作用和效果進(jìn)行了計(jì)算研究。通過有限元分析,得到其靜、動(dòng)態(tài)特性及穩(wěn)定性參數(shù);通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了其設(shè)計(jì)、計(jì)算的可行性和溫升較低的特點(diǎn)及應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞:動(dòng)靜壓混合滑動(dòng)軸承,浮環(huán),內(nèi)外層油膜。圖9表2參5《機(jī)械設(shè)計(jì)》657097—5—20　一種含一個(gè)螺旋副的垂直交錯(cuò)軸五桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

王洪欣(中國礦業(yè)大學(xué))　王新宇摘要:本文提出了一種含有一個(gè)螺旋副、輸入輸出軸線垂直交錯(cuò)的五桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。研究了輸出構(gòu)件按任意給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律擺動(dòng)且滿足最大壓力角條件的螺旋副幾何·45·

單、工作平穩(wěn)、噪聲低。

關(guān)鍵詞:螺旋副,垂直交錯(cuò)軸,五桿機(jī)構(gòu)。圖3表0參8《機(jī)械設(shè)計(jì)》529597—5—23　機(jī)械設(shè)計(jì)中k/n系統(tǒng)的模糊可靠性分析

陳勝軍(東南大學(xué))摘要:本文應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)的基本理論和方法,將k/n系統(tǒng)的普通可靠性拓展為模糊可靠性,建立了k/n系統(tǒng)模糊可靠性的數(shù)學(xué)模型,并以某飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)為例給出實(shí)例分析。

關(guān)鍵詞:模糊可靠度,模糊失效率,模糊平均壽命。圖0表0參3《機(jī)械設(shè)計(jì)》546997—5—25　復(fù)合式組合的齒輪連桿機(jī)構(gòu)的綜合、優(yōu)化設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)模擬

張　眉　刁　燕　侯　力(四川聯(lián)合大學(xué))摘要:本文用最優(yōu)化方法對(duì)三齒輪四連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了再現(xiàn)函數(shù)的最優(yōu)綜合,然后對(duì)綜合出來的機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析及動(dòng)態(tài)模擬仿真,以檢查優(yōu)化結(jié)果的正確性和可靠性。

關(guān)鍵詞:三齒輪四連桿機(jī)構(gòu),最優(yōu)函數(shù)綜合,動(dòng)態(tài)模擬。

圖5表1參5《機(jī)械設(shè)計(jì)》600897—5—28　平面凸輪的計(jì)算機(jī)輔助制造王玉新(天津中德現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)培訓(xùn)中心)摘要:本文敘述了利用CAM加工一個(gè)有精確要求的平面凸輪的具體方法和步驟。

關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)輔助制造,自動(dòng)編程,工藝指令。圖2表0參1《機(jī)械設(shè)計(jì)》609897—5—30　褲形管件曲面及曲面交線和展開王桂梅　唐樹忠(天津大學(xué))摘要:本文指出在“厚板的展開處理”及“采暖通風(fēng)工程制圖”兩書中對(duì)褲形管件曲面交線的確定方法不準(zhǔn)確,采用蒙日定理準(zhǔn)確地確定褲形管件交線,簡化了展開作圖。

關(guān)鍵詞:褲形管件,蒙日定理,交線,組合曲面,錐面切線面,小過渡錐面,展開。

圖4表0參3《機(jī)械設(shè)計(jì)》631697—5—35　魚雷尾部外形優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究宋保維(西北工業(yè)大學(xué))摘要:本文利用現(xiàn)代流體力學(xué)計(jì)算技術(shù),采用復(fù)合形優(yōu)化策略,提出了一種適用魚雷尾部外形的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。結(jié)果表明,利用本文方法可以較為方便地給出一定約束條件下的雷尾最優(yōu)外形。

關(guān)鍵詞:優(yōu)化設(shè)計(jì),阻力,魚雷外形。圖2表0參10《機(jī)械設(shè)計(jì)》324297—5—38　按最佳傳動(dòng)角設(shè)計(jì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的輔助角確定方法

郝文杰　�！∮隆±钛悠�(黑龍江商學(xué)院)摘要:從分析按行程速比系數(shù)K設(shè)計(jì)Ⅰ型、Ⅱ型平面曲柄搖桿機(jī)構(gòu)圖解法的基本原理圖入手,本文對(duì)最佳輔助

＊角λ和最佳傳動(dòng)角(γmin推)max的客觀存在性給予了清晰、

＊

直觀的幾何解釋,建立了求解最佳輔助角λ和最佳傳動(dòng)角(γmin推)max的解析方法。據(jù)上,文章繪制出了簡單通用、

＊

頗具工程設(shè)計(jì)實(shí)用價(jià)值的K—ψ—λ和K—ψ—(γmin推)max兩種線圖。

關(guān)鍵詞:行程速比系數(shù),傳動(dòng)角,輔助角,平面曲柄搖桿機(jī)構(gòu),線圖。

圖4表0參10《機(jī)械設(shè)計(jì)》619597—5—42　機(jī)械加工中復(fù)雜工藝角度計(jì)算分析張愛梅　張青霄　孫伯魯(鄭州工業(yè)大學(xué))摘要:在機(jī)械加工中經(jīng)常遇到有相互位置要求的斜面、斜孔的加工。本文通過對(duì)其加工方法的分析,利用空間角度新計(jì)算方法對(duì)其工藝角度計(jì)算問題作了詳細(xì)的分析,同時(shí)利用《空間角度自動(dòng)計(jì)算系統(tǒng)》方便、高效、精確地對(duì)空間角度進(jìn)行了計(jì)算,從而為機(jī)械加工中復(fù)雜工藝角度計(jì)算提供了一個(gè)新思路、新方法。

關(guān)鍵詞:工藝角度,自動(dòng)計(jì)算系統(tǒng)。圖3表0參4《機(jī)械設(shè)計(jì)》6231

·46·ABSTRACTS　　　　　　　　　《機(jī)械設(shè)計(jì)》1997№5

themagnitudeofradiusofequalcurvature.Regardasaspe-cialcase,theradiusofcurvatureatthesetwopointscanbe

infinity.BymeansofconnectingaⅡstagerodgroupatthepointofconnectingrod,itispossibletomakethefollowerre-alizedoubledwellsforaperiodofcomparetivelylongtimeorusingthecurvatureradiustobeinfinityatthepointofequalcurvatureradiustoconstituteastepwisemechanismwithstepwiseangleanddwellingangletobe180°respectively.Thusgeneratedthegraphicstectrumofthistypeofconnect-ingrodcurveandworkedoutthesyntheticdiagramofthecorrespondingmechanism.

Keywords:Planarcrank—rockerlinkage,Curvesofconnectingrod,Symmetry.

Fig9Tab0Ref4“JixieSheji”552697—5—20　Akindoffive-bartransmissionmechanismwithaspiralpairandverticallystaggeredshafts

Wanghongxin(ChinaUniversityofMinigandTechnol-ogy)

Abstract:Thispaperputforwardakindoffive-bartransmissionmechanismwithaspiralpairandinputandout-putshaftsverticallystaggered.Itstudiedadesigningmethodofthegeometricdimensionsofspiralpairwhentheoutputmumberoscillatesatanarbitrarilygivenmotionlowandsatis-fiestheconditionofmaximumpressureangle.Thedesigningexampleindicatedthatthedesignofthiskindoftransmissionmechanismissimpleandthismechanismworksstablyinlownoise.

Keywords:Spiralpair,Verticallystaggeredshafts,Five-barmechanism.

Fig3Tab0Ref8“JixieSheji”529597—5—23　Fuzzyreliabilityanalysisofk/nsysteminme-chanicaldesign

ChenShengjun(SoutheastUniversity)

Abstract:Bytheuseofbasictheoryandmethodoffuzzymathematicsthispaperdevelopedtheordinaryreliabilityofk/nsystemtoafuzzyreliabilityandestablishedamathematicalmodeloffuzzyreliabilityofk/nsystem.Takingtheengineofacertainaeroplaneasanexample,ananalysisispresented.

Keywords:Fuzzyreliability,Fuzzyineffectiverate,Fuzzyaveragelife-span.

Fig0Tab0Ref3“JixieSheji”546997—5—25　Synthesis,optimumdesignanddynamicsimula-tionofgear-connectingrodmachanismincompoundtypedcombination

ZhangMei(WesternRegionofSichuanUnionUniversi-ty)

Abstract:Bytheuseofoptimizationmethodthispapercarriedoutanoptimumsynthesisofreappearancefunctiononthethreegearandfourbarmechanism.Andthenthemotionanalysisanddynamicanalogousemulationhavebeenconduct-edonthemechanismbeingsynthesizedsoastocheckupthecorrectnessandreliabilityoftheoptimizedresult.

Keywords:Threegearandfour-barmechanism,Op-timumfunctionsynthesis,Dynamicanalogue.

Fig5Tab1Ref5“JixieSheji”600897—5—28　Thedeterminationanddevelopmentofinter-sectionlineofcurvedsurfacesoftrousers-shapedpipe

WangGuimei(TianjinUnivesity)

Abstract:Thispaperpointsoutthatthedeterminationmethodontheintersectionlineofcurvedsurfacesoftrousers-shapedpipegiveninthebooks“Developmentprocessingofthickplate”and“Heatingandventilationengineeringdraft-ing”isnotaccurate.ByadoptingMonge'stheoremtheinter-sectionlineofpipingpartscanbeaccuratelydetermined,andthussimplifiedthedraftingofdevelopmentdrawing.

Fig4Tab0Ref3“JixieSheji”6316

97—5—1　Methodofmarketorientedproductdevelopment

anditscomputersupportingsystem

LuoShaowu(QinghuaUniversity)Abstract:Thispaperdiscussedthemethodofmarketori-entedproductdevelopment,inviewoffuzzylinearprogram-ming,whichputforwardaplanningmodelofproductdevel-opmentandexpoundeditsmainprinciples.Finally,basedonknowledge,itadvancedanddiscussedacomputerinferencesystemwhichsupportstheprogrammingofproductdeeevel-opmentandthedesignofproductstructure.

Fig3Tab1Ref4“JixieSheji”611697—5—4　Amethodofsensitivityanalysisbasedonorthog-onaltest

QiuQingying(TheStateKeyLaboratoryofCAD&CG,ZhejiangUniversity)

Abstract:Lettheexperimentaloptimizationtechniquebeledintothesensitivityanalysisofoptimalresultthispaperad-vancedakindofmethodofsnsitivityanalysisbasedonor-thogonaltestwhichdoesnotdependuponspecificalgorithmandcanbecommonlyusedintheproblemsofdiscrete,under-ivableorimplicitoptimization.Thepracticalityofthisanalyt-icalmethodinthedesignofengineeringoptimizationisevi-dentlybetterthantheotherexistingmethods.Theanalyticalprocedureofthismethodisintroducedindetailbyanappliedexample.

Keywords:Sensitivityanalysis,Optimaldesign.Fig0Tab5Ref8“JixieSheji”602997—5—8　Theapplicationofgeneticalgorithmstoglobaloptimaldesignofmechanicalengineering

FengChun(SchoolofMech.Eng.SouthwestJiaotongU-niversity)

Abstract:Thispaperintroducedanewkindofglobaloptimaldesigningmethod—geneticalgorithm.Itpresentedthebasicprinciplesandmathematicalmodelofstandardge-neticalgorithm,analyzedtheconvergencepropertyofthisal-gorithmandsummarizeditscharacteristics.Finallytwoprcaticalcalculationexamplesofgeneticalgorithmusedintheoptimizationofmechanicalengineeringhavebeengivenout.Thesecalculationexamplesindicatedtheeffectivenessofthismethod.

Keywords:Geneticalgorithms,Globaloptimization,Mechanicaloptimaldesign.

Fig2Tab0Ref5“JixieSheji”615297—5—11　Astudyondeterminingthebasicdimensionsofdiskcammechanismwithoscillatingrodbyanalyticmethod

MengCaifang(MechanicalDepartmentofTianjinUni-versity)

Abstract:Thispaperstudieddeeplyintotheinfluenceofmaximumpressureangleα-maxaffectedbyinitialanglyψ0ofoscillatingrod.Onthebasisofconsideringallroundtherela-tionshipbetweenextremevalueandmaximumvalueofpres-sureangleα,acurve,whichshowsthatthepressureangleαmax,variceswiththeinitialangleψ0andcentredistancea,hasbeenfound,thusakindofmethodfordeterminingtheinitialangleofoscillatingrodaccordingtotheleastmaximumpressureangleandafurtherdeterminationofotherbasicdi-mensionshasalsobeenfound.

Keywords:Basicdimensionofcam,Oscillatingfollow-er,Diskcam.

Fig3Tab0Ref5“JixieSheji”641697—5—13　Astudyontherealizationofdoubledwellsoffollowercausedbythecurveofsymmetricconnectingrod

CaoQinglin(NantongTextileInstituteofTechnology)Abstract:Thispaperanalyzedtheconditionswhichcanengenderapointofequalcurvatureradiusonthecurveofsymmetricconnectingrodofcrank—rockermechanismand

博泰典藏網(wǎng)btdcw.com包含總結(jié)匯報(bào)、教學(xué)研究、表格模板、人文社科、自然科學(xué)、外語學(xué)習(xí)、高中教育以及遺傳算法在機(jī)械工程全局優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用_馮春等內(nèi)容。

  本文關(guān)鍵詞：遺傳算法在機(jī)械工程全局優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：198014