饱和多孔弹性杆流固耦合动力响应的保结构算法

研究了不可压饱和多孔弹性杆的流固耦合动力响应问题.基于多孔介质理论,根据多孔介质流固混合物动量方程、孔隙流体动量方程及体积分数方程,建立流固耦合不可压饱和多孔弹性杆的轴向振动方程;引入正则变量,构造饱和多孔弹性杆轴向振动方程的广义多辛保结构形式、广义多辛守恒律及广义多辛局部动量误差;采用中点Box离散方法得到轴向振动方程的广义多辛离散格式、广义多辛守恒律数值误差及局部动量数值误差;数值模拟不可压饱和多孔弹性杆的轴向振动过程及流相渗流速度分布,考察了流固两相耦合系数对轴向振动过程及广义多辛守恒律误差和局部动量误差的影响.结果表明,已构造的广义多辛保结构算法具有很高的精确性和长时间的数值稳定性.     

多层次结构优化方法

本文提出了—种包含虚节点和虚单元的力学模型。称为广义结构;导出了分析广义结构的公式;利用Kuhn-Tucker,条件和满应力准则分别建立了虚单元转为实单元的条件;利用这一条件,可以把结构拓扑优化的非线性规划由混合型转化为连续型,使问题的困难度大为降低。这是一种以单一的尺寸变量为变量的,适用于尺寸优化、几何优化和拓扑、布局优化等各个层次结构优化问题的方法,文内还讨论了用本方法得到的解与总极值的关系,并有几个算例说明方法的有效性。     

Sine-Gordon方程的多辛Leap-frog格式

非线性发展方程由于具有多种形式的解析解而吸引着众多的研究者,借助多辛保结构理论研究了Sine-Gordon方程的多辛算法．利用Hamilton变分原理,构造出了sine-Gordon方程的多辛格式;采用显辛离散方法得到了Leap-frog多辛离散格式,该格式满足多辛守恒律;数值结果表明leap-frog多辛离散格式能够精确地模拟sine-Gordon方程的孤子解和周期解,模拟结果证实了该离散格式具有良好的数值稳定性．     

周期性复合材料构型及结构一体化优化

在传统双向渐进结构优化(BESO)方法基础上,充分考虑微观尺度和宏观尺度之间的相互耦合作用,通过等效弹性模量和灵敏度分析将复合材料微结构胞元设计和宏观结构拓扑优化相结合,建立周期性复合材料构型及结构一体化优化设计方法.为了消除“灰色区域”,假设了材料微结构0 1属性及在宏观结构空间排列的均一性,提高了优化结果的实际工程适用性.相关算例说明该方法可以有效地在宏观结构优化的同时得到与之相对应的材料微观最佳拓扑形状,也为不同给定宏观结构的微观周期性复合材料设计提供了有效手段.     

主通道位置不固定的设施布局问题多目标优化模型及算法

以物流中心设施布局问题为对象,提出了考虑出入口及主通道位置不固定情况下的设施布局问题的多目标优化模型并设计了其改进的遗传算法。首先,以物料搬运成本最小、活动关系密切度最大和面积利用率最大为目标,构建了考虑出入口位置不固定条件下的具有I型主通道的设施布局多目标优化数学模型。然后,设计了一种改进的遗传算法,包括:改进的编码、解码方法,追加了解码修正操作,基于惩罚函数策略的适应度函数等。实例测试表明,本算法的执行效率高而且结果稳定,优化效果好,布局结果紧凑适用。     

油田注水系统拓扑布局优化的混合遗传算法

以投资最小为目标函数,建立了注水系统拓扑布局优化数学模型.根据模型特点,将优化问题分为两层,分别采用遗传算法和非线性优化方法进行求解.并对遗传算法的操作过程进行了改进,调整了适应函数,改进了交叉和变异操作,结合了模拟退火算法,在操作过程中使约束条件得到满足,减少了不可行解的产生,使遗传算法的优化性能得到了提高.优化算例说明了该方法的有效性.     

二维混合布局问题的组合优化模型及算法

本文以卫星仪器舱布局优化设计问题为背景，分别以矩形和圆形为各种仪器的表征图元，建立二维混合布局的组合优化模型，并给出其主要性质和算法     

开关布局中本质不同的开关线路计算

通过对开关布局问题的研究，来解决一类象开关线路一样比较特殊，比较复杂的布局优化问题。从而寻找出这类问题的全局优化算法。本应用对称群对集合的作用，轨道，不动点等讨论了开关布局问题，给出了本质不同的开关线路个数的计算公式。     

基于遗传算法的快慢充充电站综合布局优化研究

随着能源和环境问题的日益加剧,电动汽车产业逐渐兴起.作为其运营所必须的基础配套服务设施,充电站的布局优化对于处在发展初期的电动汽车大规模推广应用具有重要意义.兼顾建设运营方和电动汽车用户方综合利益,以目标区域内建设快速充电站和慢速充电站综合费用最小化为目标,以满足电动汽车用户最大充电需求,保证用户充电便利性为约束条件,综合考虑地理位置、充电需求等因素建立了多等级电动汽车充电设施选址模型,并利用遗传算法求解模型.最后,算例表明所提出的方法和模型对目标区域电动汽车充电站的优化布局具有一定可行性和合理性.     

偏微分方程的局部保结构算法

讨论偏微分方程的局部保结构算法,它是原来的整体保结构算法的自然推广. 当边界条件适宜时, 局部保结构算法自然是整体保结构算法, 但整体保结构算法却不一定是局部保结构算法. 局部保结构算法的概念能解释不同保结构算法之间的差异性, 也能为分析和构造性能较好的保结构算法提供理论基础. 不仅如此, 合适的边界条件不再是局部保结构算法可应用于偏微分方程的必要条件, 从而拓宽了保结构算法的适用性. 还讨论了局部保结构算法的应用和系统构造问题, 得到了非线性Klein-Gordon方程的一些新的格式.     

卫星舱内长方体群布局的优化模型及全局优化算法

本文研究了卫星舱内长方体群优化问题,建立了一个三维布局优化模型,并用图论,群论等工具克服了布局优化问题时断时续性质带来的困难,在此基础上构造了一个全局收敛的优化算法,文中所用的方法可用于求解类似问题。     

The Model for Two-dimensional Layout Optimization Problem with Performance Constraints and Its Optimality Function

This paper studies the two-dimensional layout optimization problem.An optimization model withperformance constraints is presented.The layout problem is partitioned into finite subproblems in terms ofgraph theory,in such a way of that each subproblem overcomes its on-off nature optimal variable.A minimaxproblem is constructed that is locally equivalent to each subproblem.By using this minimax problem,we presentthe optimality function for every subproblem and prove that the first order necessary optimality condition issatisfied at a point if and only if this point is a zero of optimality function.     

卫星舱布局的半无限优化模型及最优性条件

本文以人造卫星仪器舱布局问题为背景，建立了一个半无限优化模型。应用图论、群对集合的作用、轨道等，把该问题分解为有限多个子问题，在每个子问题中克服了关于优化变量的时断时续性质。针对每个子问题分析了模型中各函数的性质，并构造了一个局部等价于子问题的极大极小问题。利用这个极大极小问题及子问题中各函数的方向可微性给出了子问题的一阶最优性条件。     

图论与矩形对角线法在钻井布局优化设计中的应用

本对钻井布局问题的研究,首先给出图论模型对问题1得出最多可利用4口旧井,井号为2、4、5、10。利用矩形对角线法对问题2得出最多可利用6口旧井,井号为1、6、7、8、9、11。同时利用矩形对角线法给出判定这些井均可利用的条件和算法。     

Value-Estimation Function Method for Constrained Global Optimization

A novel value-estimation function method for global optimization problems with inequality constraints is proposed in this paper. The value-estimation function formulation is an auxiliary unconstrained optimization problem with a univariate parameter that represents an estimated optimal value of the objective function of the original optimization problem. A solution is optimal to the original problem if and only if it is also optimal to the auxiliary unconstrained optimization with the parameter set at the optimal objective value of the original problem, which turns out to be the unique root of a basic value-estimation function. A logarithmic-exponential value-estimation function formulation is further developed to acquire computational tractability and efficiency. The optimal objective value of the original problem as well as the optimal solution are sought iteratively by applying either a generalized Newton method or a bisection method to the logarithmic-exponential value-estimation function formulation. The convergence properties of the solution algorithms guarantee the identification of an approximate optimal solution of the original problem, up to any predetermined degree of accuracy, within a finite number of iterations.     

卫星舱三维布局优化模型及判断不干涉性算法

本以人造卫星仪器舱布局问题为背景。建立了在抛物圆柱体空间中带性能约束的长方体群的布局优化模型。分析模型中不干涉性约束的性质，利用凸集分离定理给出了等价的显式表达式，并构造了判断不干涉性的算法。