摘要：为实现机械臂的轻量化设计,采用等刚度代换法对一种传统工业机器人的大臂进行碳纤维复合材料结构设计和优化,采用拓扑优化与参数优化相结合的多级优化方法,在保证机械臂满足各项性能的同时,使机械臂质量明显减小。优化后的机械臂的质量比原始结构降低89.3%,轻量化效果明显。

摘要：提出了一种适用于大规模工程系统（如大规模结构系统）优化设计的系统分解多级优化法，该方法的核心是将原大系统的优化设计问题按等级分解成若干个子系统的优化问题，各子系统间通过行为灵敏度及优化灵敏度导数加以耦合，由于每一级的各个子系统相互隔离，故对每一级的各个子系统的分析和优化可并行处理，这一特点可望在大规模工程系统优化设计过程中提高总的计算效率，缩短设计时间，同时优化过程中所产生的行为灵敏度及优化灵敏度导数信息对设计师的定性分析具有指导意义，刚架优化设计算例表明该方法行之有效，具有良好的收敛性．

摘要：提出一种以材料参数与结构参数为变量的复合材料层合板多级优化设计新方法。以单层纤维含量、层厚和铺层角为设计参数,建立了刚度和强度约束下的结构减重设计模型,基于有限元分析,运用所提出的三级优化策略完成结构轻量化设计。本文给出了不同载荷类型和位移边界条件下层合板优化算例,设计结果验证了方法的有效性。

摘要：基因结构预测对于发现新基因、了解基因组结构规律具有重要作用,是各类基因组计划的重要内容.但对于真核生物,现有基因预测方法的效果仍不理想.为探讨多级优化的真核生物基因结构预测方法,在将复杂的多基因结构预测问题划分为基因级(单外显子基因、多外显子基因)、元件级(外显子、内含子等)和特征级(功能位点信号、密码子使用偏好等)等多个层次上的一系列较简单子问题的基础上,通过从简单到复杂进行逐级优化的策略,建立了基因结构预测的多级模型,设计了基因结构寻优的动态规划算法,开发了真核生物基因结构预测系统GeneKey(1.0).用广泛采用的数据集对该系统进行测试的结果表明,GeneKey(1.0)的预测精度在核苷酸、外显子和基因水平上均高于著名系统***-Key(1.0)已提供网上服务(http://***).

摘要：针对RC(钢筋混凝土)框架结构的传统优化设计方法的缺点,提出了空间RC框架多级优化的思想。此法首先将整个框架结构进行空间内力分析,并将许多对优化结果有明显影响的有效优化变量嵌入到各级优化过程中,其中包括框架梁的截面高度和截面宽度,框架柱的截面边长,以及结构各层的混凝土强度等级,且大多优化变量都各自独立,以求得到最接近整体最优解的优化结果。最后用FORTRAN和VB混合编程的方法编写了空间框架多级优化程序,该程序可以读取PKPM的数据文件,便于结构初步设计的输入。程序的优化效率高,能够适用于大型复杂结构的优化设计。通过算例比较,证明多级优化方法比传统优化方法有更好的优化效果,通过该法可以得到既经济又具有工程实用价值的结构设计方案。

摘要：建立一种适用于复合材料结构的多级优化方法。第一级优化包括系统级优化和元件级优化。系统级优化以板厚度或杆横截面为设计变量，从Ｋｕｈｎ－Ｔｕｃｋｅｒ出发导出改进设计变量的迭代式；元件级优化保持最优迭层板厚度和节点位移不变，利用线性规划技术使结构应变能最大，得到最优分层厚度。第二极优化以纤维铺向角为设计变量，以降低各约束点处位移为目标进行优化，提高结构刚度。算例研究复合材料翼面盒段满足强度要求和挠曲变形规律要求时的优化设计，结果表明该方法计算方便，接口简单，收敛迅速。

摘要：本文利用抗震结构的多目标多级优化设计理论，对考虑结构自振周期约束的抗震结构优化设计进行了研究，并根据规范ＧＢＪ１１－８９给出的四类场地的特征周期，计算了剪切型钢框架的算例。结果表明，在抗震结构优化设计中考虑结构自振周期约束有利于结构的抗震。

摘要：本文把多目标和多级优化方法应用于钢框架结构的抗震设计中，以结构总应变能最大和结构总重量最小为优化目标，并将整个优化问题划分为系统优化和单元优化两个层次；结合现行抗震规范和钢结构规范的要求，考虑强度、位移、稳定和界限等约束条件，建立了数学模型并给出了算例。结果表明，本文的方法是合理有效的，对实际结构的抗震优化设计具有一定的参考意义。

摘要：立柱是决定精密数控机床性能的关键部件之一,为实现立柱质量、沿主轴方向变形和低阶固有频率的综合优化,提出了一种结合拓扑结构和尺寸优化的多级优化设计方法。在第丨级优化设计中,通过有限元拓扑结构分析,得到部件结构的优化方向,确定了立柱的内部结构方式。第2级优化中,针对高敏感性参数进行优化,以立柱内部肋板的厚度为例确定其最佳尺寸。在第3级优化中,针对决定立柱的重心尺寸和减重孔尺寸等敏感性相对较低的多个参数,采用中心复合设计的试验方法在设计空间内选取合适的分析样本点,并由有限元分析软件计算样本点响应值,运用最小二乘法建立设计输入与响应输出之间的二阶响应面模型,根据该模型进行设计空间内的优化求解。以某型号卧式加工中心的立柱为例,采用文中方法进行优化设计,得到Pareto最优解集。结果表明:经过该方法优化后得到最优的肋板布置方式及其他相关结构尺寸,与初始结构相比,立柱总体质量减少了47.98%,沿主轴方向的变形和低阶固有频率均在允许范围内,且减小了计算量,结果证明了该方法的可行性。

摘要：电站锅炉钢架是一种大型复杂的钢结构。将多目标和多级优化设计理论应用于锅炉钢框架的抗震设计中,从安全性和经济性的角度对锅炉钢框架的优化设计进行了研究,通过优化得到一个既经济又安全的合理结构。用两级优化来完成锅炉钢框架抗震结构的优化过程,第一级优化考虑到承载力要求,根据规范提出了强度、刚度、稳定性等方面的约束条件,采用复形法以构件截面尺寸作为设计变量,将结构的整体位移目标函数作为第一级优化目标。第二级优化在第一级优化结论的基础上进行选优,参考规范截面最小尺寸、长细比等要求提出约束条件,利用罚函数法,以截面尺寸作为设计变量,将用钢量作为目标函数进行最优计算,得到一个在满足最大侧移情况下用钢量最小的结构设计方案。最后以某锅炉钢框架实例进行优化分析,并从工程造价,结构抗侧移能力等角度对优化前后的锅炉钢框架结构进行了对比分析,研究结果表明本文提出的理论和方法可以计算锅炉钢框架在最大侧移情况下的最优用钢量,研究结果可供工程设计参考。