摘要：我国海上风力发电已进入平价并网时代,行业中所有零部件设计都将面临优化设计的挑战。弯曲限制器广泛应用于风电缆保护中,其弯曲刚度与Mises峰值应力都是结构设计的关键指标。目前,弯曲限制器结构优化设计多基于经验和有限元分析迭代,该方法效率较低,并且多目标优化较困难。本文针对该问题提出一种基于神经网络的风电海缆弯曲限制器多目标优化方法。先在给定的设计域内,利用正交试验设计法和有限元分析获得的样本,构建RBF神经网络代理模型;再采用非支配排序遗传算法IⅡI(NSGA-IⅡI)对弯曲限制器进行多目标优化,得到了pareto最优解集。本文为限弯器结构结构设计提供了一种可行的多目标优化方法。

摘要：针对航空发动机管路布局目前存在的问题,一种基于改进多目标人工蜂群算法的航空发动机管路智能布局方法被提出。在该方法中,首先以管路长度最短、弯头数最少和流阻最小为优化目标,将管路弯曲半径、夹角、直线段长度、距离、贴壁以及跨度约束作为约束条件,建立航空发动机管路多目标布局优化数学模型。进一步,基于约束违背度理论、混沌算法和A*算法,并结合雇佣蜂变长度邻域搜索、跟随蜂指数排序选择、侦查蜂自适应邻域搜索,设计出应用于航空发动机管路智能布局的改进多目标人工蜂群算法,从而实现了航空发动机管路布局的多样性和智能化,提高了管路布局质量和效率。最后,以标准测试函数为例对算法性能进行测试,并通过实例研究验证所提方法的可行性。

摘要：针对算法多样性丢失,获得的pareto解集不完整等不足,提出基于最小生成树的粒子群优化算法(particle swarm optimization algorithm based on minimum spanning tree,MSTPSO)。采用最小生成树机制,构建多个不同的邻域,引导粒子在邻域内进化;利用扩散策略,挖掘邻域的有用信息,扩大粒子的搜索范围;引入调和平均距离衡量解在决策空间的拥挤度,维持解的均匀分布。通过12个测试函数和一个实际优化问题,并与8个算法进行比较,其结果表明,MSTPSO在决策空间获得了收敛性好且均匀分布的解集。

摘要：为探究7050铝合金锻造工艺参数对其锻件力学性能的影响,基于7050铝合金的等温锻造工艺,设计了Box-Behnken响应曲面试验,建立了7050铝合金锻件的力学性能(抗拉强度和伸长率)与锻造工艺参数(锻造温度、变形率和锻造速度)之间的回归模型,并通过对回归模型进行方差分析,得到了各工艺参数对力学性能的影响顺序及他们之间的交互作用。基于MATLAB软件,应用非支配排序遗传算法NSGA-Ⅱ对7050铝合金力学性能回归模型寻求pareto最优解集,得到最优工艺参数组合。结果表明:7050铝合金锻造工艺参数对其锻件抗拉强度的影响顺序为:锻造温度>锻造速度>变形率>(锻造温度×锻造速度)>(变形率×锻造速度);对伸长率的影响顺序为:锻造温度>变形率>(锻造温度×锻造速度)>(锻造温度×变形率)>锻造速度。pareto最优工艺参数组合为:锻造温度为399.8℃、变形率为59.84%、锻造速度为15.03 mm·s^(-1),此时,抗拉强度为605.30 MPa、伸长率为14.78%,7050铝合金锻件的力学性能更优。

摘要：为使快速开关型故障限流器(fast switch fault current limiter,FSFCL)在系统应用中发挥其最大优势,提出一种配置FSFCL多目标优化新方法。首先,针对FSFCL配置组合方案多、算法搜索范围大、寻优效率低下问题,提出基于超标节点短路电流变化总量的灵敏度法。其次,计及加装FSFCL后对系统所有节点短路电流的综合影响,提出一种权衡局部与全局限流效果的衡量指标,并在此基础上兼顾经济成本,建立FSFCL优化配置模型。最后,采用灰狼算法进行求解,并在传统灰狼算法上引入非线性余弦型收敛因子,通过对IEEE30案例进行仿真验证,表明基于改进灰狼算法的pareto最优解集分布更加均匀且跨度更大,设计者可根据实际需求从中选取配置方案。

摘要：布谷鸟搜索(CS)算法是一种新型的受自然现象启发的元启发式智能优化算法,其强大的全局搜索能力和收敛速度受到了广泛关注。多目标布谷鸟搜索(MOCS)算法是一种在单目标布谷鸟算法基础上发展的可以直接求解pareto解集的多目标优化算法。针对原始MOCS算法的不足,采用一系列措施以提高算法的收敛精度、收敛速度以及解的均匀性:通过引入非支配排序与拥挤距离来改进解的适应度评估;通过改进随机游走策略来提高局部搜索能力;通过引入改进的自适应丢弃概率策略来提高算法的收敛速度;加入档案管理机制,提高解的均匀性。典型的多目标数值算例结果表明,改进的MOCS算法相较于当前主流的NSGA-Ⅱ算法拥有更快的收敛速度和更高的收敛精度。以RAE2822双目标升阻比优化设计为例,将改进的MOCS算法应用于多目标气动优化中,改进的MOCS算法共获得64个pareto解,优化后的翼型气动性能有明显的提升,设计者可以根据自己的偏好选取不同的pareto解。对于气动优化问题,改进的MOCS算法与目前主流的NSGA-Ⅱ相比,收敛速度更快。

摘要：为了克服以偏心率为初始参数的轴承优化模型优化结果局限于原始形状的缺点,提出用傅里叶级数表示通用膜厚方程,建立了多目标形状优化设计数学模型.应用基于非支配排序遗传算法,以最小功耗和最小侧漏流速为目标、最小油膜厚度和最小承载力为限制条件,以通用膜厚方程系数为设计变量,进行了轴承形状的多目标优化设计,并用Matlab偏微分方程工具箱求解基于通用膜厚的控制方程.实例分析结果表明:基于通用膜厚方程的多目标优化后的轴承形状不受固有型线的限制;在保证最大承载力的基础上,优化后的非圆轴承与仅以最大承载力为单目标优化的结果相比,最小功耗下降了80.8%,最小侧漏流速比优化前下降了3个数量级,并得出了pareto最优解集.

摘要：杀伤爆破战斗部杀伤威力一直是杀伤爆破战斗部设计中关注的技术指标之一。基于Stochastic随机破碎模型和破碎性试验对杀伤爆破战斗部威力参数进行研究,分析装药种类、弹体壁厚和弹体材料对杀伤爆破战斗部有效破片形成的影响规律。以弹体材料参数和弹体厚度为设计变量,以有效破片的数量和平均动能最大为优化目标,采用非支配排序遗传算法得到不同设计变量条件下的pareto最优解集。结果表明:Stochastic随机破碎模型可以有效地反映战斗部形成有效破片的质量分布规律;基于代理模型和多目标遗传算法的战斗部杀伤威力优化方法,能够有效提高杀伤爆破战斗部的杀伤威力,优化结果可为杀伤爆破战斗部设计提供参考。

摘要：在涡旋型线形状优化设计中,分析了单目标优化设计的不合理性。提出了基于多性能因素的Whewell方程形式的通用曲线类型线函数表征形式。建立了多目标形状优化设计的数学模型。应用了基于共享小生境技术的非劣优选遗传算法。给出了涡旋型线形状的多目标优化设计实例分析。

摘要：制定辖区全体桥梁的养护策略是在役桥梁管养方法研究的前进方向。给出桥梁网络养护策略的优化目标与约束方程,建立网级桥梁策略优化框架。引入带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),将其与并行遗传算法(PGA)相结合,提出基于并行NSGA-Ⅱ的网级养护策略优化方法。采用约束联赛法处理单座桥梁的最低性能约束问题,通过修改支配关系的定义改进原有NSGA-Ⅱ算法。应用于工程案例,输出结果为一系列pareto最优解集,管理方可根据自身实际方便选择。算例分析验证该框架的有效性,以及建议算法的可靠性与高效性。