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基于多决策变量协同设计的供水管网多目标优化模型研究 预览
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作者 吉瑞博 王志红 +3 位作者 周中健 王琦 李斌 吴泽鲲 《给水排水》 CSCD 北大核心 2019年第3期125-131,共7页
在城镇供水管网设计中,管线布置和管径搭配是影响工程经济性和可靠性的重要因素。为提升管网设计的整体优化水平,以管线布置和管径搭配共同作为决策变量,选用'管网建造费用'作为经济性目标函数,选用'管网管段压力均值'... 在城镇供水管网设计中,管线布置和管径搭配是影响工程经济性和可靠性的重要因素。为提升管网设计的整体优化水平,以管线布置和管径搭配共同作为决策变量,选用'管网建造费用'作为经济性目标函数,选用'管网管段压力均值'、'管网恢复力'和'枝状管流量和'作为管网可靠性目标函数,建立供水管网多目标优化设计模型。使用MATLAB平台搭载EPANET2动态链接库,采用改进的非支配排序多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解模型得到帕累托(Pareto)前沿解集,并使用多标准优化和妥协解决方案(VIKOR)法选出最优折衷设计方案。最后以广东省某城镇供水管网设计为例进行验证,得到的前沿解集在多维目标空间中分布均匀,且选出的最优折衷方案综合效益良好,证明了供水管网管线布置和管道尺寸协同设计的科学性和有效性。 展开更多
关键词 供水管网 目标优化 非支配排序 目标遗传算法 标准优化和妥协解决方法
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基于CVaR带有改进的典型交易成本的多目标投资组合模型
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作者 宋慧慧 龙宪军 龙强 《重庆师范大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第3期16-20,共5页
【目的】为了进行有效的投资,即投资者在有限的资本上通过控制风险最小并取得最大收益。【方法】利用多目标遗传算法求解。【结果】建立了一个多目标的投资组合模型,在改进后的典型交易成本基础上,实现投资组合收益最大且CVaR最小。【... 【目的】为了进行有效的投资,即投资者在有限的资本上通过控制风险最小并取得最大收益。【方法】利用多目标遗传算法求解。【结果】建立了一个多目标的投资组合模型,在改进后的典型交易成本基础上,实现投资组合收益最大且CVaR最小。【结论】选取国内股票市场的历史数据,用Matlab R2016a对所选数据进行实证分析,得出了一个切实可行的投资策略。 展开更多
关键词 目标投资组合 CVAR 目标遗传算法 交易成本函数
20000 DWT近海散货船概念设计多学科优化
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作者 渠继东 邢福 刘乐 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2019年第2期1-5,61共6页
以20 000 DWT近海散货船为研究对象,分别建立以船舶造价、航速、回转性指数、应舵指数为目标的多个船舶概念设计优化数学模型。应用iSIGHT软件对这些数学模型进行集成,采用非支配解排序的多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解船舶概念设计多目... 以20 000 DWT近海散货船为研究对象,分别建立以船舶造价、航速、回转性指数、应舵指数为目标的多个船舶概念设计优化数学模型。应用iSIGHT软件对这些数学模型进行集成,采用非支配解排序的多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解船舶概念设计多目标问题以获得Pareto解集。优化结果证明了NSGA-Ⅱ算法解决近海散货船优化设计问题的有效性,为解决更复杂工程系统的设计优化问题奠定了基础。 展开更多
关键词 目标优化 概念设计 散货船 目标遗传算法 ISIGHT
响应面法与多目标遗传算法在桥壳优化上应用 预览
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作者 王强 苏小平 许金龙 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第9期71-76,共6页
桥壳作为后桥的核心,其设计强度和寿命直接关系到整车的使用寿命及可靠性。首先,根据车辆实际行驶条件抽象出三大模拟工况,基于限元模型求解出桥壳的应力分布。Bump工况下桥壳中段处应力最大,为50.97MPa。其次,在MSC.Fatigue软件得到桥... 桥壳作为后桥的核心,其设计强度和寿命直接关系到整车的使用寿命及可靠性。首先,根据车辆实际行驶条件抽象出三大模拟工况,基于限元模型求解出桥壳的应力分布。Bump工况下桥壳中段处应力最大,为50.97MPa。其次,在MSC.Fatigue软件得到桥壳的疲劳寿命云图。然后,构建以寿命为应变量的响应面模型并运用NSGA-Ⅱ多目标优化的遗传算法对桥壳进行优化设计,优化后的寿命增加了22%,静应力减少了约10%,在质量减少的基础上实现了桥壳的寿命延长。最后,对优化前和优化后的桥壳分别进行台架试验,垂直弯曲疲劳试验的结果是寿命延长了18%,与仿真结果接近,符合相关规定,证明了优化设计的正确性。 展开更多
关键词 桥壳 响应面 目标遗传算法 疲劳寿命
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基于Rulkov神经元模型的四足机器人适应性行走控制 预览
5
作者 刘成菊 林立民 陈启军 《同济大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1207-1215,共9页
为了改善足式机器人的适应性行走能力,提出仿生控制和智能优化算法相结合的控制策略.利用Rulkov神经元模型对生物中枢模式发生器(central pattern generator, CPG)进行机理建模;设计了基于CPG模型的单关节和多关节耦合的网络拓扑结构,... 为了改善足式机器人的适应性行走能力,提出仿生控制和智能优化算法相结合的控制策略.利用Rulkov神经元模型对生物中枢模式发生器(central pattern generator, CPG)进行机理建模;设计了基于CPG模型的单关节和多关节耦合的网络拓扑结构,并利用多目标遗传算法优化CPG单元间的耦合系数矩阵,使得CPG网络的输出信号可以控制机器人关节按照一定的时序发生动作;设计机器人信息融合反馈系统并提出坡面适应性行走控制策略,并以四足机器人GhostDog作为实验对象,在Webots仿真平台上做实验验证.结果表明,所提出的行走控制策略可以控制机器人自主完成模式切换,具有一定的环境适应性. 展开更多
关键词 中枢模式发生器 Rulkov模型 四足机器人 目标遗传算法 适应性行走
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基于模糊决策方法的转子系统优化设计 预览
6
作者 王飞 罗贵火 崔海涛 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第7期39-43,47共6页
为提升转子系统多目标优化的效率,首先对比分析了求解临界转速的坎贝尔图法和特征方程法,随后通过第二代非支配排序遗传算法(NSGA-II)和特征方程法对转子系统临界转速和重量进行了多目标优化。最后基于聚类分析和模糊隶属函数,给出了无... 为提升转子系统多目标优化的效率,首先对比分析了求解临界转速的坎贝尔图法和特征方程法,随后通过第二代非支配排序遗传算法(NSGA-II)和特征方程法对转子系统临界转速和重量进行了多目标优化。最后基于聚类分析和模糊隶属函数,给出了无偏好和有偏好情况下从最优折衷解集中选择最终方案的准则和方法。结果表明:特征方程法计算精度与坎贝尔图法相当,但效率远高于坎贝尔图法,更适合用于转子系统临界转速的优化;提出的准则和方法能够成功处理从最优折衷解集中进行选择的问题。 展开更多
关键词 转子动力学 优化设计 特征方程法 临界转速 目标遗传算法 聚类分析
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基于环境影响的飞机进场性能参数优化
7
作者 袁婕 韩孝兰 曹格 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2019年第2期16-20,共5页
为了在满足空中交通管理具体运行的限制下降低民航飞机进场过程中发动机排放对环境造成的影响,研究了飞行参数优化问题。首先根据进场飞行轨迹特点构建了飞机进场模型;然后综合考虑油耗、发动机排放对环境的影响以及飞行过程实现的便捷... 为了在满足空中交通管理具体运行的限制下降低民航飞机进场过程中发动机排放对环境造成的影响,研究了飞行参数优化问题。首先根据进场飞行轨迹特点构建了飞机进场模型;然后综合考虑油耗、发动机排放对环境的影响以及飞行过程实现的便捷性构建了优化目标;最后基于多目标遗传算法建立了优化求解模型。以空客A321飞机为例分析了速度变化对优化目标的影响,并进行了优化仿真试验。仿真结果表明,飞行参数优化结果主要受空管运行的最大约束时间限制,所提优化方法能够有效降低进场过程对环境的影响。 展开更多
关键词 航空运输 飞机性能参数 目标遗传算法 进场航迹
基于多目标遗传算法的露天矿卡车调度优化研究 预览
8
作者 张明 顾清华 +2 位作者 李发本 闫宝霞 刘迪 《金属矿山》 CAS 北大核心 2019年第6期157-162,共6页
为合理调配露天矿卡车运输,实现矿山企业降本增效,解决卡车运输调度管理的多目标需求,以卡车运输成本最低和等待时间最少为目标,以车铲生产能力、矿石品位以及生产原则为约束,构建了多目标卡车调度模型。模型采用优选因子分配车辆,使用... 为合理调配露天矿卡车运输,实现矿山企业降本增效,解决卡车运输调度管理的多目标需求,以卡车运输成本最低和等待时间最少为目标,以车铲生产能力、矿石品位以及生产原则为约束,构建了多目标卡车调度模型。模型采用优选因子分配车辆,使用多目标遗传算法进行求解,进而优化露天矿卡车的动态调配。针对某露天矿卡车调度进行多目标优化,研究结果表明:此方法可提供合理的优化调度方案,得到具体的卡车运输路线和运行时刻表,大大降低卡车运输成本,提高设备使用效率,从而为矿山的卡车调度提供具体合理的决策依据。 展开更多
关键词 露天矿 调度模型 优化调度 目标遗传算法
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多航路点协同约束下的飞机性能参数优化
9
作者 谷润平 袁婕 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2019年第1期6-10,16共6页
针对多航路点协同约束下飞行轨迹预测中飞机性能参数优化问题,依据飞机进场剖面构建了飞机进场轨迹,并提出了飞机进场航路点协同约束合理性的验证方法。创建了两种多目标适应度函数并进行对比、选择,在简化问题复杂性的同时保证了优化... 针对多航路点协同约束下飞行轨迹预测中飞机性能参数优化问题,依据飞机进场剖面构建了飞机进场轨迹,并提出了飞机进场航路点协同约束合理性的验证方法。创建了两种多目标适应度函数并进行对比、选择,在简化问题复杂性的同时保证了优化模型运行的稳定性,并基于多目标遗传算法建立了优化求解模型。仿真结果表明,该优化模型能对具有多个航路点协同约束下的节油飞机性能参数进行有效求解,使用非线性适应度函数较线性适应度函数综合稳定性提升了161. 67%,所提出的RTA约束窗口大小设置方法对空管实际运行有指导意义。 展开更多
关键词 航空运输 飞机性能参数 协同约束 目标遗传算法 要求到达时间
基于径向基函数的压电微动平台优化设计 预览
10
作者 黄声德 刘静 代武川 《江西理工大学学报》 CAS 2019年第3期73-79,共7页
为提高微动平台的放大倍数和动态特性,提出一种径向基函数的微动平台代理模型,并基于该模型对微动平台结构进行优化.采用拉丁超立方抽样方法确定一系列样本点,利用ANSYS计算各样本点的响应值,根据径向基函数理论建立反映性能指标和设计... 为提高微动平台的放大倍数和动态特性,提出一种径向基函数的微动平台代理模型,并基于该模型对微动平台结构进行优化.采用拉丁超立方抽样方法确定一系列样本点,利用ANSYS计算各样本点的响应值,根据径向基函数理论建立反映性能指标和设计变量之间的非线性函数模型,并用多目标遗传算法进行优化.比较分析优化结果与优化前的性能指标,固有频率提高了22.83%,放大倍数提高了40.80%,最大应力小于材料的屈服应力,并对优化后的微平台进行电压-位移实验,实验结果表明优化方法有效. 展开更多
关键词 微动平台 径向基函数 代理模型 目标遗传算法
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基于多目标遗传算法的浮动车地图匹配方法 预览
11
作者 谷远利 陆文琦 邵壮壮 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期585-592,共8页
针对低频浮动车数据存在定位误差、数据缺失等问题,提出了一种基于多目标遗传算法的地图匹配方法(multi-criteria genetic algorithm-based map-matching method,MGA-MM),多目标遗传算法的适应度由空间相似度、修正的最短路径和方向相... 针对低频浮动车数据存在定位误差、数据缺失等问题,提出了一种基于多目标遗传算法的地图匹配方法(multi-criteria genetic algorithm-based map-matching method,MGA-MM),多目标遗传算法的适应度由空间相似度、修正的最短路径和方向相似度加权得出,引入动态时间规整(dynamic time warping,DTW)技术估计定位路径和修正路径之间的空间相似度,并利用A^*算法计算修正轨迹的最短路径.选择北京市海淀区低频浮动车GPS数据进行相应实验测试,测试结果表明该地图匹配方法具有理想的匹配精度且匹配速度较快,当采样间隔为10~20 s时,匹配正确率达93. 7%,能够满足工程应用中低频浮动车地图匹配实时性和准确性的要求. 展开更多
关键词 低频浮动车 地图匹配 目标遗传算法 动态时间规整 A^*算法
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结合部虚拟材料参数的逆向优化识别方法 预览
12
作者 崔方圆 华灯鑫 +1 位作者 李言 李鹏阳 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期215-223,共9页
考虑结合部的有限元模型是准确分析、预测结构动态响应与振动控制的基础。以哑铃状结构实验模型为研究对象,采用虚拟材料层法对结合部进行等效参数化建模。综合模态实验数据和有限元优化仿真技术,提出了一种简单实用的结合部虚拟材料参... 考虑结合部的有限元模型是准确分析、预测结构动态响应与振动控制的基础。以哑铃状结构实验模型为研究对象,采用虚拟材料层法对结合部进行等效参数化建模。综合模态实验数据和有限元优化仿真技术,提出了一种简单实用的结合部虚拟材料参数逆向优化识别方法。为关联有限元模型和实验数据,特引入基于仿真和实验固有频率之间差值最小化的目标函数。采用灵敏度法对整体结构模型做局部有限元反解,利用多目标遗传算法优化求解结合部虚拟材料参数。通过对比实验模型、正向模型和逆向模型得到的固有频率,验证了所提方法的正确性和可行性,并进一步探讨了不同预紧力矩对结合部虚拟材料参数的影响。 展开更多
关键词 结合部 虚拟材料 参数识别 灵敏度法 目标遗传算法
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需求不确定条件下社区应急疏散协作调度优化模型 预览
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作者 张佰尚 付文飙 +2 位作者 唐攀 闪四清 尹如法 《运筹与管理》 CSSCI CSCD 北大核心 2019年第8期93-99,共7页
质量安全、自然灾害、公共卫生等突发事件社区应急疏散中的灾民数量具有不确定性,但目前的研究很少关注多种运输方式协作的应急疏散中灾民数量的不确定性。针对灾民数量的不确定性,以疏散灾民数量最大化,以及疏散成本最小化作为优化目... 质量安全、自然灾害、公共卫生等突发事件社区应急疏散中的灾民数量具有不确定性,但目前的研究很少关注多种运输方式协作的应急疏散中灾民数量的不确定性。针对灾民数量的不确定性,以疏散灾民数量最大化,以及疏散成本最小化作为优化目标,,该文构建了多种运输方式协作的社区应急疏散模糊机会约束规划模型。在模型求解时,论文使用自适应遗传算子对多目标遗传算法进行改进,以提高算法优化效率。最后,论文使用算例对提出的模型进行验证,证明了该模型和方法可以有效完成需求不确定条件下的社区应急疏散协作调度优化工作。 展开更多
关键词 社区应急疏散 模糊动态需求 模糊机会约束规划 目标遗传算法
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基于改进多目标遗传算法的连铸二冷过程优化 预览
14
作者 翟莹莹 厉英 敖志广 《东北大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期658-662,共5页
采用一种改进的多目标遗传算法对二冷工艺进行优化.改进的多目标遗传算法应用概率法选取选择算子,根据适应度值来动态计算交叉和变异概率,能够得到更好的全局最优解,提高算法精度和整体性能.在基于凝固传热模型的二冷优化过程中,采用变... 采用一种改进的多目标遗传算法对二冷工艺进行优化.改进的多目标遗传算法应用概率法选取选择算子,根据适应度值来动态计算交叉和变异概率,能够得到更好的全局最优解,提高算法精度和整体性能.在基于凝固传热模型的二冷优化过程中,采用变间距差分法离散求解传热方程,对比粒子群算法、多目标遗传算法,改进的多目标遗传算法搜索效率高,得到的价值函数最小.在实际生产中,采用优化后的二冷工艺,使得总用水量减少约10%,提高了铸坯质量,达到了节能降耗的要求. 展开更多
关键词 连铸 二冷工艺 凝固传热模型 目标遗传算法 冶金准则
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桥式起重机主梁自适应多目标动态优化 预览
15
作者 邱悦 易朋兴 +1 位作者 聂福全 马德杨 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第11期204-208,共5页
以通用型双梁桥式起重机为对象,对主梁进行结构优化设计,采用一种新的将Kriging响应面与多目标遗传算法相结合的优化方法,相比一般多目标遗传算法,计算成本更低,能更加快速地找到第一个Pareto前端解。考虑了结构动态性能,即主梁结构的... 以通用型双梁桥式起重机为对象,对主梁进行结构优化设计,采用一种新的将Kriging响应面与多目标遗传算法相结合的优化方法,相比一般多目标遗传算法,计算成本更低,能更加快速地找到第一个Pareto前端解。考虑了结构动态性能,即主梁结构的垂直自振频率应尽量较低;简化双梁结构,以单个梁结构为分析对象,提高了计算效率。优化后的起重机相比原始设计质量减轻了7.61%,垂直自振频率为5.96Hz,最大应力98.15Mpa,增大了13.54%,最大变形36.38mm,增加了4.55%,满足了静刚度和强度条件,说明优化是有效的。 展开更多
关键词 主梁 动态优化 克里金响应面 目标遗传算法
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大尺寸矩形准直镜轻量化结构多学科优化设计 预览
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作者 许明明 胡中文 +6 位作者 季杭馨 王磊 侯永辉 陈忆 徐腾 汤振 胡启千 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期45-50,共6页
在极大望远镜宽视场光谱仪准直镜结构轻量化研究中,实施多学科多目标优化的可行性设计。通过多目标遗传算法结合多学科协同对准直镜轻量化结构进行优化设计,即以镜面形状要素为优化参数、镜面面型和质量为目标,并借助遗传算法为优化算... 在极大望远镜宽视场光谱仪准直镜结构轻量化研究中,实施多学科多目标优化的可行性设计。通过多目标遗传算法结合多学科协同对准直镜轻量化结构进行优化设计,即以镜面形状要素为优化参数、镜面面型和质量为目标,并借助遗传算法为优化算法获取Pareto最优解。对比研究了不同轻量化孔轻量化后综合性能和轻量化后准直镜的热稳定性,三角型轻量化后准直镜轻量化率为70%,PV值为82.696 nm;矩形轻量化孔准直镜轻量化率为75.3%,PV值约为107.03 nm;准直镜环境温度变化为10 K时,准直镜形变约增加一倍。研究结果表明:三角形轻量化孔综合评价优于矩形孔;准直镜结构轻量化多目标优化设计全面考虑了准直镜结构轻量化、轻量化孔形状要素和光学面型形变等多学科之间耦合问题,设计者可按需选择全局范围内最满意的最优解,这将大幅度降低开发成本和周期。 展开更多
关键词 极大望远镜 宽视场光谱仪 准直镜 轻量化 目标遗传算法
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多目标遗传算法在波荡器垫补中的应用 预览
17
作者 闫陇刚 李鹏 +3 位作者 王建新 邓德荣 杨兴繁 黎明 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1691-1696,共6页
波荡器性能一般有多个指标要求,而这些指标往往是相互冲突的,因此在磁场垫补时难以对垫补量进行精确推算,导致磁场垫补耗时和低效。为解决该问题,本文将多目标遗传算法应用于波荡器磁场垫补量推算,并对波荡器U38-S磁场进行了垫补。根据... 波荡器性能一般有多个指标要求,而这些指标往往是相互冲突的,因此在磁场垫补时难以对垫补量进行精确推算,导致磁场垫补耗时和低效。为解决该问题,本文将多目标遗传算法应用于波荡器磁场垫补量推算,并对波荡器U38-S磁场进行了垫补。根据波荡器磁场垫补结构建立了计算模型,并阐述了计算模型中的主要问题,给出了U38-S磁场的垫补过程。经过3次磁场垫补,U38-S的轨迹中心偏差、相位误差和峰峰值误差分别减小到0.15mm、1°和0.49%。由于遗传算法本身具有较强的可扩展性,本文所用方法也可应用于其他类型波荡器的磁场垫补。 展开更多
关键词 目标遗传算法 波荡器 垫补
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基于NSGAⅡ的交直流系统无功优化 预览
18
作者 武晓朦 王欢 《西安石油大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第5期122-126,共5页
在交流系统与直流系统互联以及大规模分布式电源并网中,传统以网损或电压稳定性的单一目标函数已经无法满足电网优化的需求。为此,以交直流系统总网损和节点电压偏移量作为目标函数构建多目标交直流系统模型,在传统遗传算法加入快速非... 在交流系统与直流系统互联以及大规模分布式电源并网中,传统以网损或电压稳定性的单一目标函数已经无法满足电网优化的需求。为此,以交直流系统总网损和节点电压偏移量作为目标函数构建多目标交直流系统模型,在传统遗传算法加入快速非支配排序方法,并且在遗传过程中采用精英保留策略防止优良个体的丢失,从而求解得到多个pareto非劣解集。对IEEE30节点系统标准算例进行验证,所得结果验证了所提方法的可行性。 展开更多
关键词 交直流系统 NSGAⅡ 无功优化 高压直流输电 目标遗传算法
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舰炮身管的抗振性能优化研究 预览
19
作者 富威 吴琼 +2 位作者 崔运山 刘琪 周超 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期234-242,共9页
以舰炮连续射击时的射击精度为背景,针对舰炮身管抗振性能优化问题进行了研究。基于舰炮身管的实际模型,建立了3段梁结构简化模型,进而建立并推导了舰炮身管刚度优化数学模型。通过灵敏度分析方法,得到了舰炮身管刚度与质量的灵敏度分... 以舰炮连续射击时的射击精度为背景,针对舰炮身管抗振性能优化问题进行了研究。基于舰炮身管的实际模型,建立了3段梁结构简化模型,进而建立并推导了舰炮身管刚度优化数学模型。通过灵敏度分析方法,得到了舰炮身管刚度与质量的灵敏度分析图谱,从而确定了优化参数。利用ANSYS软件平台完成了舰炮身管抗振性能的多目标优化,得到了舰炮身管优化的最优解。将优化后舰炮身管模型与实际舰炮身管模型进行对比,对比结果表明:改变舰炮身管的有效设计变量,可使其动态性能得到改善;舰炮身管经过抗振性能优化后,1阶固有频率提高17.99%,质量降低6.12%,达到了优化目的。 展开更多
关键词 舰炮身管 抗振性能 灵敏度 目标遗传算法 优化
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海上战略投送动员民船多点选型配置优化 预览
20
作者 李周清 赵珍强 +1 位作者 郭奎 王琦 《军事交通学院学报》 2019年第3期4-7,共4页
为满足在海上战略投送中征用民船实施大规模运输任务的需求,研究动员民船运力多点选型优化配置决策问题,将动员民船的选型数量作为变量,以投送总时间最小化和投送总费用最小化为目标,建立动员民船多点选型配置的非线性混合整数规划模型... 为满足在海上战略投送中征用民船实施大规模运输任务的需求,研究动员民船运力多点选型优化配置决策问题,将动员民船的选型数量作为变量,以投送总时间最小化和投送总费用最小化为目标,建立动员民船多点选型配置的非线性混合整数规划模型,设计改进多目标遗传算法对模型求解。算法仿真表明,该算法对于海上战略投送运力配置中的动员民船多点选型问题的求解是有效的。 展开更多
关键词 海上战略投送 民船征用 目标遗传算法 选型配置
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