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计及物料运输工装回收的制造车间物料配送路径优化 被引量：1
1
作者 葛茂根 万里 +3 位作者 凌琳 刘明周 张玺 扈静 《机械工程学报》 北大核心 2025年第14期397-409,共13页
制造车间生产过程中,物料运输工装的回收需求是整个车间物流管理的重要环节,在生产实际和相关研究中往往被忽视。针对牵引式自动导引车(Automated guided vehicle,AGV)与物料运输工装相结合的物料配送过程,提出一种综合考虑物料配送需... 制造车间生产过程中,物料运输工装的回收需求是整个车间物流管理的重要环节,在生产实际和相关研究中往往被忽视。针对牵引式自动导引车(Automated guided vehicle,AGV)与物料运输工装相结合的物料配送过程,提出一种综合考虑物料配送需求与物料运输工装回收任务的车间物料配送路径优化方法。首先,结合牵引式AGV的物料运输工装容量约束,建立以车间物料配送过程中AGV指派成本、路径运输成本和时间惩罚成本最小化为目标的物料配送路径规划模型。设计启发式两阶段分步优化算法求解该模型,第一阶段针对按生产计划计算得到的静态物料配送需求,采用改进非支配排序遗传算法实现多目标物料需求配送任务序列的生成;第二阶段针对根据生产过程动态产生的物料运输工装回收任务,采用象限寻优策略将其插入到现有配送序列中,以实现总成本和效率的最优。最后,以某电枢制造企业的数字化车间为例,验证了所提出优化方法的有效性与可行性,为制造车间物流管理提供参考和支持。 展开更多
关键词 车间物料配送 物料运输工装回收 两阶段分步优化算法 非支配排序遗传算法 象限寻优策略
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A^(*)与NSGA-II融合的船舶气象航线多目标规划方法 被引量：1
2
作者 李元奎 索基源 +3 位作者 于东冶 张新宇 杨放 杨雪锋 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第3期288-295,共8页
[目的]面向我国智能航运和气象导航国产化的发展要求,提出一种基于A^(*)与非支配排序遗传算法(NSGA-II)融合的船舶多目标航线规划方法,以适应复杂多样的远洋航行任务。[方法]通过将A^(*)算法引入至NSGA-II中引导搜索方向加快算法收敛速... [目的]面向我国智能航运和气象导航国产化的发展要求,提出一种基于A^(*)与非支配排序遗传算法(NSGA-II)融合的船舶多目标航线规划方法,以适应复杂多样的远洋航行任务。[方法]通过将A^(*)算法引入至NSGA-II中引导搜索方向加快算法收敛速度,然后通过构建环境数据模型和目标函数,采用跨太平洋航线对模型和算法进行仿真验证。[结果]仿真结果表明:设计的模型和算法可求解得到分布均匀、多样化的Pareto最优航线解集,所有航线均可以顺利躲避大风浪区域,且可根据决策者需求选择船舶最适航线。[结论]所提方法可用于多约束条件下的船舶远洋航线优化,求解符合航次目标的航线,从而降低营运成本、提高航运效率,对船舶气象导航和未来船舶智能航行具有一定的支撑作用。 展开更多
关键词 气象航线 多目标优化 A^(*)算法 NSGA-II 智能航行 遗传算法
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基于层级分解的前围声学包多目标优化 被引量：1
3
作者 杨帅 吴宪 薛顺达 《振动与冲击》 北大核心 2025年第3期267-277,共11页
搭建了前围声学包多层级目标分解架构,提出GAPSO-RBFNN(genetic algorithm particle swarm optimization-radial basis function neural network)预测模型,并将其应用于多层级目标分解架构。将材料数据库、覆盖率、泄漏量作为优化的变... 搭建了前围声学包多层级目标分解架构,提出GAPSO-RBFNN(genetic algorithm particle swarm optimization-radial basis function neural network)预测模型,并将其应用于多层级目标分解架构。将材料数据库、覆盖率、泄漏量作为优化的变量范围,以PBNR(power based noise reduction)均值作为约束,以质量和成本作为优化目标,采用非支配排序遗传算法(nondominated sorting genetic algorithm II,NSGA-II)进行多目标优化,得到Pareto多目标解集。并从中选取满足设计目标的最佳组合方案(材料组合、覆盖率、前围过孔密封方案选型)。结果显示,该模型最终的优化结果与实测结果接近,误差分别为0.35%,1.47%,1.82%,相较于初始声学包方案,优化后的结果显示,PBNR均值提升3.05%,其质量降低52.38%,成本降低15.15%,验证了所提方法的有效性和准确性。 展开更多
关键词 GAPSO-RBFNN 声学包 PBNR NSGA-II Pareto多目标解集
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重载铁路小半径曲线钢轨型面非对称优化设计 被引量：1
4
作者 丁旺才 张建栋 +3 位作者 葛菲元 吴少培 李得洋 李国芳 《振动与冲击》 北大核心 2025年第6期272-281,共10页
为研究重载铁路小半径曲线钢轨型面优化问题,以外、内轨钢轨磨耗面积及滚动圆半径差为优化目标,在考虑减缓磨耗的同时对车辆通曲能力进行优化,运用克里格理论拟合目标函数得到相应的数学模型;通过非均匀有理样条曲线对钢轨廓形进行参数... 为研究重载铁路小半径曲线钢轨型面优化问题,以外、内轨钢轨磨耗面积及滚动圆半径差为优化目标,在考虑减缓磨耗的同时对车辆通曲能力进行优化,运用克里格理论拟合目标函数得到相应的数学模型;通过非均匀有理样条曲线对钢轨廓形进行参数化描述,结合第二代非支配遗传算法对目标函数进行求解得到优化目标对应的优化廓形,并从优化型面的磨耗性能、动力学性能、钢轨滚动接触疲劳及车轮磨耗性能等方面进行评价。结果表明:设计变量的范围对目标函数影响显著,优化设计变量范围后求解得到的最优廓形在磨耗面积和滚动圆半径差上的表现均优于初始设计变量范围对应的最优廓形;优化型面在磨耗指数、磨耗功及钢轨磨耗量方面均优于初始CN75型面,在轮对横移量等动力学性能方面也均优于初始CN75型面,可以更好保证列车运行的安全性和稳定性;在钢轨滚动接触疲劳方面,优化型面均优于初始CN75型面,其中右轨的优化效果最为显著;在车轮磨耗方面,优化型面与初始CN75型面对车轮的磨耗影响差异较小,外、内轨优化型面整体磨耗量较初始CN75型面有微幅减少,优化型面车轮磨耗性能优于初始CN75型面。 展开更多
关键词 轮轨磨耗 小半径曲线钢轨型面优化 设计变量影响效应 第二代非支配遗传算法 钢轨疲劳损伤
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基于多目标粒子群-遗传混合算法的高速球轴承优化设计方法 被引量：1
5
作者 杨文 叶帅 +2 位作者 姚齐水 余江鸿 胡美娟 《机电工程》 北大核心 2025年第2期226-236,共11页
目前以新能源汽车电驱系统等为代表的超高转速运行场景越来越多,对轴承类关键零部件的性能要求也不断提高,对轴承的承载性能和温升控制也提出了更高的要求。为了优化轴承的结构,提升其服役性能,以新能源汽车电驱系统6206轴承为例,提出... 目前以新能源汽车电驱系统等为代表的超高转速运行场景越来越多,对轴承类关键零部件的性能要求也不断提高,对轴承的承载性能和温升控制也提出了更高的要求。为了优化轴承的结构,提升其服役性能,以新能源汽车电驱系统6206轴承为例,提出了一种基于多目标粒子群-遗传混合算法的球轴承结构优化设计方法。首先,建立了以轴承最大额定动载荷、最大额定静载荷和最小摩擦生热率为目标函数的优化数学模型;然后,利用多目标粒子群算法(MOPSO)的全局搜索能力和改进非支配排序遗传算法(NSGA-II)的进化操作,引入粒子寻优速度控制策略、交叉变异策略和罚函数机制,解决了带约束优化问题求解和局部最优问题,增强了算法的收敛速度和解集探索能力;最后,在特定工况下对轴承结构进行了优化,采用层次分析法,从Pareto前沿中优选了内外圈沟曲率半径系数、滚动体数量、滚动体直径和节圆直径的最优值。研究结果表明:在16 kN径向载荷、15 000 r/min的高转速工况下,以新能源汽车电驱系统6206型深沟球轴承为例进行了分析,结果显示,优化后的轴承接触应力下降了21.2%,应变下降了25.6%,摩擦生热下降了16.7%,体现了该方法在收敛性能、寻优速度等方面的优势。该优化设计方法可为球轴承的工程应用提供有价值的参考。 展开更多
关键词 高速球轴承结构设计 多目标粒子群-遗传混合算法 改进非支配排序遗传算法 优化设计目标函数 层次分析法 6206型深沟球轴承
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考虑有限AGV运输资源的柔性作业车间调度研究
6
作者 张国辉 蔡翌豪 +2 位作者 李志霄 郭胜会 张海军 《中国机械工程》 北大核心 2025年第8期1811-1823,共13页
针对智能制造环境中有限自动导引车(AGV)运输资源的柔性作业车间调度问题,以最小化最长完工时间、总能耗和工件的交货期惩罚值为目标,建立有限AGV运输资源的集成调度模型。提出一种改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),针对集成调度模型... 针对智能制造环境中有限自动导引车(AGV)运输资源的柔性作业车间调度问题,以最小化最长完工时间、总能耗和工件的交货期惩罚值为目标,建立有限AGV运输资源的集成调度模型。提出一种改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),针对集成调度模型构建三段式编码方案,设计三种初始化规则提高初始种群的质量和多样性。结合关键路径,提出一种改进的变邻域搜索以增强算法的局部搜索能力。实验部分采用多种评价指标与其他算法进行对比,实验结果表明:在不同规模标准测试算例和航空企业实际生产案例下,所提算法均能有效求解有限AGV运输资源的集成调度问题。同时分析不同AGV数量下集成调度模型的有效性,得出柔性作业车间中AGV数量符合边际效应递减规律的结论,为实际制造车间配置AGV提供了参考。 展开更多
关键词 有限运输资源 改进的非支配排序遗传算法 柔性作业车间调度问题 自动导引车
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考虑多种交货期的柔性作业车间动态调度研究
7
作者 秦红斌 何子奇 +1 位作者 高文远 王鑫峰 《机床与液压》 北大核心 2025年第3期81-88,共8页
为解决液压缸生产过程中存在强制交货期与柔性交货期并存的多交货期问题,构建以完工时间和机器碳排放量为优化目标的柔性作业车间绿色调度模型。采用基于事件动态调度策略来应对突发事件,并提出一种SA-NSGA-Ⅱ算法来求解该模型。SA-NSGA... 为解决液压缸生产过程中存在强制交货期与柔性交货期并存的多交货期问题,构建以完工时间和机器碳排放量为优化目标的柔性作业车间绿色调度模型。采用基于事件动态调度策略来应对突发事件,并提出一种SA-NSGA-Ⅱ算法来求解该模型。SA-NSGA-Ⅱ算法通过采用基于Tent混沌映射的初始化方式提高初始粒子质量;通过混合交叉变异方式增加种群多样性;通过引入模拟退火算法中Metropolis准则的概率突跳特性,提高算法跳出局部最优能力,加快模型求解速度并避免搜索陷入停滞。通过大量仿真试验及与其他4种算法的对比分析,验证了多交货期问题模型的合理性与SA-NSGA-Ⅱ算法的鲁棒性和优越性。最后,针对韶关某液压件制造企业实际生产过程中出现的紧急订单插入此类高频扰动事件进行建模与求解,验证了此动态调度策略的有效性。 展开更多
关键词 多交货期 动态调度 SA-NSGA-Ⅱ算法 METROPOLIS准则
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基于NSGA-Ⅱ算法的数控磨床回转工作台结构优化设计
8
作者 王晓强 徐诗博 +2 位作者 田英健 王彪 陈怡晴 《机床与液压》 北大核心 2025年第16期35-41,共7页
为提高回转工作台的综合性能,提出一种基于NSGA-Ⅱ算法的回转工作台结构优化设计方法。建立回转工作台三维模型,利用ANSYS Workbench对回转工作台静动态特性进行分析,以回转工作台最大变形量、质量和1阶固有频率为评价指标,开展六因素... 为提高回转工作台的综合性能,提出一种基于NSGA-Ⅱ算法的回转工作台结构优化设计方法。建立回转工作台三维模型,利用ANSYS Workbench对回转工作台静动态特性进行分析,以回转工作台最大变形量、质量和1阶固有频率为评价指标,开展六因素五水平正交试验。基于正交试验结果构建其多元回归预测模型,并利用方差分析和正态残差图验证模型的准确性和可靠性。通过NSGA-Ⅱ算法对多元回归模型进行优化,得到帕累托最优前沿。结果表明:当迭代次数为1 600时,Pareto前沿粒子光滑连续,且其性能随迭代次数的增加无明显改善,此时优化效果最好;优化后的回转工作台最大变形量减少了15.3%,质量减少了3.9%,1阶固有频率提高了14.8%,优化后回转工作台的静动态特性得到显著提高,验证了NSGA-Ⅱ算法对于回转工作台尺寸优化的可行性,为回转工作台的结构优化设计提供一种有效且可靠的方法。 展开更多
关键词 回转工作台 尺寸优化 结构设计 NSGA-Ⅱ算法 多元回归模型
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考虑班次差异影响下的东南亚中欧班列路径优化
9
作者 张旭 王春苗 《铁道运输与经济》 北大核心 2025年第9期15-24,共10页
中老泰国际货物列车的开行,不断完善中欧班列运输物流体系,为东南亚货物运输提供了新思路。为探索运输班次在路径优化问题中的重要性,从多式联运经营人的角度开展研究,考虑实际运输过程中中欧班列类型的差异性,以运输班次为切入点分析... 中老泰国际货物列车的开行,不断完善中欧班列运输物流体系,为东南亚货物运输提供了新思路。为探索运输班次在路径优化问题中的重要性,从多式联运经营人的角度开展研究,考虑实际运输过程中中欧班列类型的差异性,以运输班次为切入点分析不同班次的选择对于运输成本和运输时间的影响,并基于运输班次建立运输成本和运输时间价值双目标函数,利用NSGA-II算法求解帕累托解集,对15条运输线路的分析发现,货物运输所经节点一致但班次选择不同时,其所产生的运输成本和运输时间存在明显差异。此外,考虑到货物运输对于运输费用和运输时间具有不同的偏好,设置不同的权重系数来分析最优线路选择,为联运经营人选择最优运输方案提供了一定的参考。 展开更多
关键词 中欧班列 中老泰国际货物列车 班次选择 路径优化 NSGA-II算法
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基于目标函数优化的液化天然气轻烃回收工艺技术研究
10
作者 王磊 彭琦林 +3 位作者 刘阳 张成杰 章旎 韩彬 《石油科学通报》 2025年第4期819-828,共10页
随着我国能源结构优化,液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)作为清洁能源的消费量与进口量持续增长,但其含有的乙烷及以上轻烃不仅影响热值与计量,还制约资源综合利用效率。在梳理美国专利US0188996A1、US7069743B2及中国专利CN13185... 随着我国能源结构优化,液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)作为清洁能源的消费量与进口量持续增长,但其含有的乙烷及以上轻烃不仅影响热值与计量,还制约资源综合利用效率。在梳理美国专利US0188996A1、US7069743B2及中国专利CN1318543C等传统工艺的基础上,提出一种基于直接换热(Direct Heat Exchange,DHX)的LNG轻烃回收新工艺,该工艺引入重接触塔实现甲烷与轻烃的二次精细分离,取消传统工艺中的闪蒸塔,通过富液温度梯级利用、脱乙烷塔能量回收等设计,优化换热网络与能耗分布,基于PR(Peng Robinson)状态方程和HYSYS软件进行了工艺模拟,从能耗、产品质量、?、换热网络等方面进行了综合比对,并结合响应曲面实验设计和NSGA-Ⅱ(Non-dominated Sorting Genetic Algorithms-Ⅱ)算法实现了目标函数优化。结果表明,如仅实现从LNG富液中提取甲烷,本文工艺的能耗较美国专利US0188996A1、美国专利US7069743B2和中国专利CN1318543C分别下降了35.9%、46.4%和44.9%;本文工艺高位发热量可降至34.16 MJ/m^(3),满足一类天然气质量要求,总?损为7171 kW,系统?效率57.4%;换热网络分析显示,其最小换热温差与对数平均温差更小,热集成度更高;经NSGA-Ⅱ算法优化后,在乙烷收率变化不大的前提下,总能耗可从16 863 kW降至16 701 kW,在总能耗变化不大的前提下,乙烷收率可从93.52%升高至97.85%。本文工艺在降低能耗、提升产品质量与资源回收率方面具有显著优势,可为LNG轻烃回收的工程设计与现场运行提供重要理论支撑。 展开更多
关键词 液化天然气 轻烃回收 重接触塔 乙烷收率 直接换热工艺(DHX) NSGA-Ⅱ算法
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玻纤增强PET-2024铝合金结合件的注塑工艺参数优化及强度提升
11
作者 娄淑梅 马奔 +4 位作者 程宝嘉 杜安博 赵豪 苗雨 范克健 《中国表面工程》 北大核心 2025年第2期398-408,共11页
目前PET-Al结合件界面结合强度较低,其力学性能无法满足工业中的应用。利用喷砂和硅烷偶联剂(KH-892)处理2024铝合金表面,采用注射成型工艺制备30 wt.%GF/PET-2024Al复合材料结合件。为研究注塑参数对界面结合强度的影响,首先对注塑参... 目前PET-Al结合件界面结合强度较低,其力学性能无法满足工业中的应用。利用喷砂和硅烷偶联剂(KH-892)处理2024铝合金表面,采用注射成型工艺制备30 wt.%GF/PET-2024Al复合材料结合件。为研究注塑参数对界面结合强度的影响,首先对注塑参数进行正交试验设计,建立响应面模型,并采用NSGA-II优化算法求解最优注塑参数,通过硅烷偶联剂对2024Al金属界面进行处理,采用更贴近工程应用实际注塑工艺和反映注塑缺陷的大试样进行拉伸剪切试验,研究硅烷偶联剂浓度对结合强度的影响。结果表明:表面涂覆1 wt.%浓度KH-892硅烷的接头拉伸剪切强度达到12.79 MPa,比未涂敷KH-892的喷砂试样提升84.3%。采用X射线光电子能谱(XPS)揭示硅烷与铝合金在高温固化作用下生成Si-O-Al键,利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)揭示硅烷与PET分子链之间形成强氢键作用,最后采用扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)揭示硅烷偶联剂KH-892浓度不同带来的PET-铝合金结合件界面断裂模式及表面形貌的不同。确定最优注塑参数,证实了KH-892可有效促进PET-2024Al间氢键形成,显著提升界面强度,为PET-Al结合件的制备工艺提出一种新方法。 展开更多
关键词 金属-塑料复合材料结合件 最优注塑参数 NSGA-Ⅱ优化算法 氢键
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区域多层级海上船舶溢油应急设备库选址研究 被引量：2
12
作者 白佳兴 刘桂云 +1 位作者 胡超 胡俊林 《中国航海》 北大核心 2025年第1期180-189,共10页
研究多层级海上船舶溢油应急设备库的选址问题,对有效利用溢油应急资源,提升区域溢油应急能力,完善溢油应急体系具有重要指导意义。根据溢油风险点的分布和对溢油量的预测,结合不同层级溢油应急设备库应急服务半径、综合清除控制能力等... 研究多层级海上船舶溢油应急设备库的选址问题,对有效利用溢油应急资源,提升区域溢油应急能力,完善溢油应急体系具有重要指导意义。根据溢油风险点的分布和对溢油量的预测,结合不同层级溢油应急设备库应急服务半径、综合清除控制能力等特征,建立以不同风险水域的最佳覆盖、可靠性和时效性最强为目标的多层级海上船舶溢油应急设备库选址模型,并利用多目标粒子群优化(MOPSO)算法和非支配排序遗传算法二(NSGA-Ⅱ)对模型求解,获得帕累托最优解集。选址模型从协同救助视角出发,基于不同层级设备库应急服务能力,实现对不同风险水域的最佳多重覆盖,旨在共享应急资源,并进一步提升区域应急处理能力。 展开更多
关键词 船舶溢油 应急设备库 选址 多目标粒子群优化算法 非支配排序遗传算法二
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基于改进NSGA-Ⅱ算法电动汽车有序充放电策略优化
13
作者 李宏玉 余海森 《自动化与仪表》 2025年第7期11-15,61,共6页
为了解决大量电动汽车同时并网导致电网负荷压力过大,该文提出了一种基于改进NSGA-Ⅱ算法的电动汽车有序充放电策略。首先,根据电动汽车出行规律搭建电动汽车充电模型,得到无序充电情况;其次,构建以电网负荷方差最小和用户充电费用最小... 为了解决大量电动汽车同时并网导致电网负荷压力过大,该文提出了一种基于改进NSGA-Ⅱ算法的电动汽车有序充放电策略。首先,根据电动汽车出行规律搭建电动汽车充电模型,得到无序充电情况;其次,构建以电网负荷方差最小和用户充电费用最小的多目标模型;最后,在分时电价基础下,以某小区为例进行仿真,采用传统NSGA-Ⅱ算法与改进NSGA-Ⅱ算法求解对比。仿真结果表明,两种算法都能有效地减小电网负荷波动和用户充电成本,但是改进算法则在用户充电成本相差不多的情况下对电网负荷方差改善更多,验证了所提策略的优越性。 展开更多
关键词 NSGA-Ⅱ算法 DE算法 改进算法 有序充放电策略 削峰填谷
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考虑改编位置的城轨Y型线路灵活编组列车开行方案
14
作者 周峰 赵周 《交通与运输》 2025年第4期43-48,共6页
针对Y型线路灵活编组改编位置对运力资源分配的影响,以平衡乘客出行成本和企业运营成本为目标,综合考虑发车频率调整、列车编组协同等约束,构建列车开行方案模型;基于NSGA-Ⅱ算法对模型进行求解,进而确定Y型线路的列车改编位置和各区段... 针对Y型线路灵活编组改编位置对运力资源分配的影响,以平衡乘客出行成本和企业运营成本为目标,综合考虑发车频率调整、列车编组协同等约束,构建列车开行方案模型;基于NSGA-Ⅱ算法对模型进行求解,进而确定Y型线路的列车改编位置和各区段的列车编组辆数。研究结果表明,灵活编组改编车站的选择显著影响列车开行方案成本;在案例客流条件下,当改编车站从线路前段逐渐靠近Y型线路交汇车站时,企业运营成本降低约33%,乘客出行成本上升约30%;根据帕累托解集,设置特定发车频率和编组方案,可有效平衡乘客出行和企业运营两类成本,实现Y型线路运输需求与成本控制的有效匹配,并可为城市轨道交通运营管理提供决策支持。 展开更多
关键词 城市轨道交通 列车编组 灵活编组 Y型线路 多目标优化 NSGA-Ⅱ算法
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金属管螺旋缠绕在轨成形力学特性分析与优化
15
作者 王岩 陈禹名 +4 位作者 张书洋 杨慧 张从发 刘金童 刘荣强 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第4期151-161,共11页
为满足地外探测大尺寸结构在轨构建及空间站桁架的实际需求,提出一种带材直接在轨成形方法,研制出一款小型化、轻量化、低功耗的金属管件制造设备。采用冷弯成形技术中的缠绕锁合成形,基于基尔霍夫假设和等效应变能原理建立弯曲缠绕的... 为满足地外探测大尺寸结构在轨构建及空间站桁架的实际需求,提出一种带材直接在轨成形方法,研制出一款小型化、轻量化、低功耗的金属管件制造设备。采用冷弯成形技术中的缠绕锁合成形,基于基尔霍夫假设和等效应变能原理建立弯曲缠绕的非线性力学模型,分析带材几何参数对缠绕力矩的影响。通过ABAQUS/显式求解器分析缠绕力矩并验证理论模型的有效性。为进一步定量描述和优化缠绕锁合性能,定义稳定缠绕力矩、锁合正压力和锁合边最大应力3个性能指标,该指标越小,缠绕锁合性能越好。此外,采用响应面法建立弯曲缠绕卷管指标参数的多项式代理模型,通过改进的非支配遗传算法(NSGA-Ⅱ)对金属管弯曲成形进行多目标优化设计。优化结果表明,缠绕力矩减少了26.23%,锁合边正压力减小了4.71%,锁合边最大应力减小了2.14%,同时驱动力矩曲线波动得到改善。制备了辊座直径为70 mm、辊组间距为100 mm,辊缝具有校正调节功能的锁槽折弯箱和芯轴直径为50 mm的缠绕锁合样机并进行实验,揭示不同工艺参数对轧制成形的影响以及螺旋成形时成形角与管件直径的规律。该研究为金属管在轨成形的应用提供了重要的理论和实验基础。 展开更多
关键词 在轨制造 缠绕锁合 缠绕力矩 响应面法 非支配遗传算法(NSGA-Ⅱ)
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基于NSGA-Ⅱ算法的GIS隔离开关盆式绝缘子电场分布和机械性能综合优化 被引量：4
16
作者 张维凯 孙强 +3 位作者 葛延鹏 甲宗庆 谭文 高文胜 《高电压技术》 北大核心 2025年第1期336-345,共10页
为提高高压GIS隔离开关内盆式绝缘子的绝缘性能,对盆式绝缘子的结构设计进行了优化。首先基于有限元仿真分析了原结构下盆式绝缘子周围的电场分布情况和盆体的机械性能,基于贝塞尔曲线下的伯恩斯坦多项式对盆式绝缘子的凹面和凸面形状... 为提高高压GIS隔离开关内盆式绝缘子的绝缘性能,对盆式绝缘子的结构设计进行了优化。首先基于有限元仿真分析了原结构下盆式绝缘子周围的电场分布情况和盆体的机械性能,基于贝塞尔曲线下的伯恩斯坦多项式对盆式绝缘子的凹面和凸面形状进行了参数化重构,进而构建了考虑机械强度和电场分布的双目标优化模型,并基于非支配排序多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ)实现了盆式绝缘子的结构优化,得到了盆式绝缘子在不同机械强度指标下的最优电场分布及对应结构。最终实现优化后的盆式绝缘子凹面和凸面的沿面场强最大值和盆体的最大应力值均在许用值内,凹面和凸面的最大场强相比于原结构分别下降11.63%和12.87%,此时机械性能裕度为1.11,相比于原结构仅下降了2.93%。该优化方法可在满足绝缘子机械强度的基础上有效改善绝缘子表面电场分布,对隔离开关内盆式绝缘子的结构优化设计具有重要意义。 展开更多
关键词 盆式绝缘子 有限元法 电场分布 机械强度 多目标优化 NSGA-Ⅱ算法
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自动焊接装置凸轮连杆机构的多目标优化设计 被引量：1
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作者 宋志成 余凤 +1 位作者 邓援超 蔡宇飞 《机械传动》 北大核心 2025年第2期79-88,110,共11页
【目的】为提高钢柱与肋板的自动化焊接生产效率,设计了专用焊枪移动机构。【方法】首先,为满足焊枪的移动轨迹和速度,设计了凸轮连杆组合机构,并建立了机构的运动学模型;其次,基于NSGA-Ⅱ算法,以机构的传动性能和整体尺寸为优化目标,... 【目的】为提高钢柱与肋板的自动化焊接生产效率,设计了专用焊枪移动机构。【方法】首先,为满足焊枪的移动轨迹和速度,设计了凸轮连杆组合机构,并建立了机构的运动学模型;其次,基于NSGA-Ⅱ算法,以机构的传动性能和整体尺寸为优化目标,在限定条件下对连杆长度进行了多目标优化设计,使用熵权法从Pareto非劣解集中选取了最优连杆长度;再次,在最优杆长的二维平面中搜索最优滚子坐标,并使用Matlab编程获得凸轮廓线,验证了凸轮机构压力角满足设计要求;最后,基于优化结果,结合实际工况,对机构建模并使用Adams软件仿真获得机构工作轨迹、速度和加速度。【结果】结果表明,机构能如期满足焊接轨迹和匀速焊接的设计要求;同时,优化后的凸轮基圆半径相比优化前减小了29.79%,速度和加速度波动更小。验证了该机构的准确性和方法的可行性,为其他凸轮连杆机构的设计提供了一个可借鉴的设计方法。 展开更多
关键词 凸轮连杆组合机构 NSGA-Ⅱ算法 熵权法 许用压力角
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基于NSGA-Ⅱ算法的柔性气缸弹射影响参数优化研究
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作者 王卓越 杨宝生 +2 位作者 姜毅 杨哩娜 王汉平 《振动与冲击》 北大核心 2025年第9期99-108,共10页
柔性气缸弹射作为一种新型弹射方法,具有红外目标隐蔽,能量输出稳定等优点。为解决柔性气缸弹射过载较大、响应时间较长的问题,进一步提高弹射响应速度和弹射稳定性,引入了一种代理模型优化方法对柔性气缸弹射过程进行优化,旨在减小弹... 柔性气缸弹射作为一种新型弹射方法,具有红外目标隐蔽,能量输出稳定等优点。为解决柔性气缸弹射过载较大、响应时间较长的问题,进一步提高弹射响应速度和弹射稳定性,引入了一种代理模型优化方法对柔性气缸弹射过程进行优化,旨在减小弹射过载并提升弹射速度。基于代理模型理论,建立柔性气缸弹射代理模型,对代理模型进行精度分析,在此基础上,深入探究了充气孔直径、开启时间以及开启时长这三个关键参数对弹射动力学响应的具体影响。结合NSGA-Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithm II)优化算法,对弹射模型的相关参数进行了优化处理。研究结果显示:采用粒子法的有限元模型能够精确模拟柔性气缸的弹射过程;进一步的分析表明,相较于响应面模型Kriging代理模型在替代柔性气缸有限元模型方面展现出了更高的准确性。针对初始设计点,提出了通过NSGA-Ⅱ算法优化的均衡设计方案,该方案成功地将弹射速度提升了4.79%,同时将弹射过载降低了21.70%;并针对弹射速度与最大过载的优化过程给出了优化方案。 展开更多
关键词 粒子法 柔性气缸弹射 Kriging代理模型 NSGA-Ⅱ算法
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洪涝灾害下考虑受灾点差异的应急物资分配-配送优化 被引量：2
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作者 刘长石 万城 +2 位作者 王凤 刘光洪 陈宝玺 《交通运输系统工程与信息》 北大核心 2025年第3期335-345,357,共12页
洪灾具有突发性,应急部门在灾害初期存在应急物资缺乏的情况,同时,洪灾各受灾点的灾情与受灾群体具有差异性,对应急物资的需求量和需求紧迫度各不相同。为此,本文运用熵权法评估各受灾点的风险等级,以所有受灾点的痛苦感知总和最小为目... 洪灾具有突发性,应急部门在灾害初期存在应急物资缺乏的情况,同时,洪灾各受灾点的灾情与受灾群体具有差异性,对应急物资的需求量和需求紧迫度各不相同。为此,本文运用熵权法评估各受灾点的风险等级,以所有受灾点的痛苦感知总和最小为目标构建应急物资分配模型;在此基础上,以总配送时间最短和所有受灾点的痛苦感知成本之和最小为目标构建卡车与冲锋艇协同配送应急物资的路径规划模型,并根据两个模型的特性分别设计蚁群算法和改进非支配排序遗传算法求解。根据2024年湖南省平江县洪灾数据设定场景,求解受灾点差异情景下的应急物资分配-配送方案。与等比例分配策略相比,考虑受灾点差异的应急物资分配方法可使所有受灾点的痛苦感知总和降低72.24%,更具合理性;与多目标人工蜂群算法比较,改进非支配排序遗传算法按照受灾点风险等级规划应急物资配送路径,使总配送时间和总痛苦感知成本分别减少3.96%和21.78%,有效提升了洪灾救援效果。 展开更多
关键词 物流工程 路径规划 改进非支配排序遗传算法 应急物资分配-配送
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考虑东北海陆大通道的中欧多式联运路径选择研究 被引量：1
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作者 郭姝娟 许骁 +3 位作者 刘智 董彦鹭 华梦颖 彭康真 《交通运输系统工程与信息》 北大核心 2025年第3期32-43,共12页
东北海陆大通道是新型的国际海陆联运通道,是海运干线和中欧班列铁路干线相结合的新型多式联运通道。本文考虑东北海陆大通道,研究多式联运经营人中欧集装箱多式联运路径选择问题。首先,考虑地区冲突事件引起的中欧间多式联运运输风险,... 东北海陆大通道是新型的国际海陆联运通道,是海运干线和中欧班列铁路干线相结合的新型多式联运通道。本文考虑东北海陆大通道,研究多式联运经营人中欧集装箱多式联运路径选择问题。首先,考虑地区冲突事件引起的中欧间多式联运运输风险,从一般风险和地区冲突风险两个角度构建多式联运风险指标评价体系,引入风险发生概率和风险严重性等级量化多式联运运输风险;其次,构建一个以运输总成本和运输风险最小的中欧集装箱多式联运路径选择多目标模型,设计基于拓扑排序路径染色体编码的带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-II),求解满足多式联运经营人要求的帕累托多式联运路径选择方案;最后,依据地区冲突所处的不同阶段及其影响范围设置3种风险场景进行数值实验。结果表明,东北海陆大通道相较于传统通道在复杂多变的风险环境中展现出显著优势,对于高附加值时间敏感和时间不敏感货物均具有较强的竞争力;对高附加值时间敏感性货物的运到期限灵敏度分析可以得出,东北海陆大通道的竞争力随运到期限延长呈现先增后稳的趋势,对于运到期限要求在中等范围以内的货物,具有较强的竞争力。 展开更多
关键词 综合运输 路径选择 快速非支配排序遗传算法 东北海陆大通道 运输风险
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