山东理工大学：《机械优化设计》课程教学课件（PPT讲稿）第四章 一维搜索方法

4.1 最优化问题 4.2 背包问题 4.3 带有限期的作业排序 4.5 最小生成树

从露天矿采掘和运输成本的最小化角度出发,构建露天矿生产作业计划模型.基于群体智能优化理论,提出了用粒子群算法对露天矿生产作业计划模型进行解算的方法,并在求解过程中设计了带核粒子及双吸引子的粒子搜索策略.以MATLAB软件为平台进行求解运算最佳作业计划.以某露天铁矿为工程背景进行实例研究,将研究结果与露天矿实际生产指标和非线性规划解算结果进行比较验证.结果表明,粒子群算法可用于露天矿生产作业计划的优化编制

在实验室工艺硏究、中试放大研究及生产中都涉及化学 反应各种条件之间的相互影响等诸多因素。要在诸多因素中 分清主次,就需要合理的试验设计及优选方法,为找出影响 生产工艺的内在规律以及各因素间相互关系,尽快找出生产 工艺设计所要求的参数和生产工艺条件提供参考。 试验设计及优选方法是以概率论和数理统计为理论基础 ,安排试验的应用技术。其目的是通过合理地安排试验和正 确地分析试验数据,以最少的试验次数,最少的人力、物力 ,最短的时间达到优化生产工艺方案 试验设计及优选方法过程包括:试验设计、试验实施和 对实验结果的分析三个阶段

在机械稳健性优化设计中不确定变量常被假定为服从某种特定分布的随机变量,在随后的优化模型中丢掉了这些不确定变量的初始数据,这种对不确定变量的处理方式往往不能真切地反映不确定变量的本质,使得出的结论偏离事实.为了更加真切地反映这些不确定变量,使用盲数表达机械设计中的不确定变量,运用盲数运算规则表达各不确定变量之间的关系,把盲数理论和稳健设计相结合,建立基于盲数理论的稳健设计优化模型.使用该优化模型对一个气动换向装置进行了优化计算,优化结果好于传统的稳健设计结果.基于盲数的方法是一种离散化的数值计算方法,算例充分展示了其灵活性,证明了该优化方法是合理的和实用的

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本文介绍一种新的混合离散变量优化方法及通用程序。该程序适合于求解含有整型、离散型和连续型变量的最优化问题,能给出符合工程要求的规格化最优解。本程序经用30个工程设计和数学问题的考核与评定,证明这种具有多功能的组合型算法和程序,其解题的可靠性,若按最优解的目标函数值的精度在10-2以下统计,达到100%。文中还简介了本程序在两个工程设计问题中的应用

作为一种工作机理独特的新型传热装置，脉动热管具有极高的传热效率、较高的抗烧干能力、良好的环境适应性，且结构简单、可变，成本较低，具有很高的实际应用价值，是目前传热技术领域的研究热点.本文在对脉动热管的优点、结构形式和工作原理进行总体介绍的基础上，首先从理论建模研究入手归纳了目前研究中通常采用的直管、单弯头管、部分单弯头管等结构模型和质量-弹簧-阻尼模型，质量、动量、能量方程模型以及其他数学模型，然后从实验可视化研究和计算可视化研究两方面综述了脉动热管的运行过程、工作机理以及近年来国内外在脉动热管方面的最新研究进展，从启动性能、传热性能和传热极限三方面系统介绍了管径、长度、截面形状、加热方式、充液率、倾斜角度、输入功率和工作流体种类等不同设计和使用参数对脉动热管性能的影响.进一步从设计与应用方面，对脉动热管在电子设备、太阳能集热、动力装置热管理和低温环境换热等方面的研究进行了综述，展示了脉动热管在实际应用中的效果和优势.最后对今后的研究方向与发展趋势进行了展望，指出可通过更详细的理论和仿真建模研究脉动热管的工作机理、工作性能、工作过程和优化设计方法

§4-1 最速下降法（梯度法） §4-2 牛顿类方法 §4-3 变尺度法 §4-4 共轭方向法 §4-5 鲍威尔方法 §4-6 其它方法（如坐标轮换法、单纯形法）