為實(shí)現(xiàn)“中國制造2025”的重大戰(zhàn)略部署,中國制造業(yè)面臨著從“制造大國”邁向“制造強(qiáng)國”的挑戰(zhàn),這將對中國工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及生產(chǎn)水平提出更高要求。機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要兼顧結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、輕量化和低成本等多方面的要求,多目標(biāo)優(yōu)化方法及理論已成為解決此類優(yōu)化設(shè)計(jì)問題,提高產(chǎn)品性能,加速產(chǎn)品優(yōu)化升級的主要手段。因此,開展多目標(biāo)優(yōu)化理論及方法的研究,并將其應(yīng)用于實(shí)際工程問題,具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文總結(jié)借鑒前人研究成果,以數(shù)學(xué)最優(yōu)化理論為基礎(chǔ),探討工程應(yīng)用上易于推廣的優(yōu)化方法,首先提出了用于無約束多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)的IBWSA算法,并對其收斂性和計(jì)算效率進(jìn)行了推導(dǎo)及論證。其次,針對不等式約束多目標(biāo)優(yōu)化問題,利用Frisch內(nèi)點(diǎn)罰函數(shù)處理約束條件,設(shè)計(jì)了一種多目標(biāo)優(yōu)化方法-CBQNA及工程問題優(yōu)化策略。第三,將文中構(gòu)建的方法及優(yōu)化策略用于解決沖擊碰撞載荷下機(jī)械結(jié)構(gòu)的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)問題。在受到?jīng)_擊或接觸碰撞時(shí),機(jī)械結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生壓潰、彎曲等變形,需要考慮接觸條件、結(jié)構(gòu)幾何及材料非線性等因素對產(chǎn)品性能的綜合影響。通常影響此類產(chǎn)品性能評價(jià)指標(biāo)的設(shè)計(jì)變量較多,相應(yīng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)便可抽象為:有約束的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)問題。本... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：182 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

某汽車吸能盒結(jié)構(gòu)位置示意圖

定義 2.12 帕累托最優(yōu)解集（Pareto-optimal solution set）所有 Pareto 最優(yōu)解構(gòu)成了 Pareto 最優(yōu)解集（記為S），可數(shù)學(xué)表達(dá)為{ , }v vS x Ω x Ω x x 定義 2.13 帕累托最優(yōu)前沿（Pareto-optimal Front）帕累托最優(yōu)解集 S 中的所有最優(yōu)解對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值組成的曲線（面）reto 最優(yōu)前沿，記為 FS。T1 2 m{ ( ) ( ( ), ( ),..., ( )) }v v v v vFS f x f x f x fx x S 以兩個(gè)目標(biāo)函數(shù)為例，如圖 2.3 所示，圖中黑色加粗曲線代表多目標(biāo)優(yōu)化 Pareto 最優(yōu)前沿。其中，點(diǎn) A 和 B 為非支配的 Pareto 最優(yōu)解，藍(lán)色圓點(diǎn) C、為支配解。在求出 Pareto 最優(yōu)解之后，將點(diǎn) A、B 代入目標(biāo)函數(shù)，或從 Pare獲取其它非支配解，從而得到多樣化且符合設(shè)計(jì)要求的優(yōu)化方案。支配解f2

.4 Pareto 最優(yōu)前沿分布情況對比arison of the diversity between the Pareto fronts化問題中多個(gè)優(yōu)化目標(biāo)之間是相互矛盾的，不存在“絕對最優(yōu)解”，可以利用優(yōu)化算法獲得一組 Paret設(shè)計(jì)的實(shí)際需要，從中選定某一個(gè)較為滿意的 Pa概述能進(jìn)行直接求解，而是先利用某種多目標(biāo)優(yōu)化策略再選用合適的非線性優(yōu)化算法進(jìn)行求解。為此，下目標(biāo)優(yōu)化問題的標(biāo)量化策略，并對它們各自的求解

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3007214