最优设计

摘要： 在具有复杂约束的混料试验域内,要证明一个设计的最优性是困难的,但要否定设计的最优性却相对容易.本文通过构造复杂约束域内的稠密格点,不仅可以用于评价一个设计的最优性,还可以比较多个局部最优设计的优劣,并且稠密覆盖的格子点集作为备选点集可以产生约束区域上的局部最优设计.通过实例分析,这种方法是有效的.

摘要： 在实际的很多情形中,混料试验都具有多个目标,且响应变量不仅受到各分量的影响,还会受到其他定性因子变量的影响.文中基于一类含定性因子的混料模型,通过求解效率和极值得到多目标最优设计,并证明了该设计满足相应组合最优性.实例证明,该方法同样适用于3个或更多目标优化设计问题.

摘要： 建筑节能窗是能源损失的主要原因,提升节能窗的综合性能将极大地降低建筑能耗。现有节能窗生产设计存在设计与生产相脱节的现象,节能窗设计在追求结构和节能性能满足设计要求的同时,往往难以兼顾造价,使得节能窗的经济性不佳。基于多目标遗传算法,提出了结构性能、热工性能和成本造价3个目标优化函数,利用遗传算法对1.5 m×1.5 m标准窗型尺寸且采用5Low-E+9Ar+5+9Ar+5三玻两腔中空玻璃的新型高性能节能窗进行结构-性能一体化优化,给出了工程最优设计方案。综合考虑挠度变形、整窗造价和传热系数,当传热系数最低时,造价较低,中梃挠度变形较小,此时高性能节能窗具有综合最优的结构-性能指标,优化后的方案传热降低了3.6%,挠度变形减小了36.9%,造价降低了5.5%。

摘要： 1实际情境购买饮料时,发现市场上售卖的某相同品牌、使用相同铝材、容量都是330 ml且均为圆柱形包装的碳酸饮料有两种不同的款式,如图1所示.左侧的包装普遍用于各品牌的啤酒、充碳酸气及充氮气饮料等,称为常规装;右侧的包装是近几年投入市场的,也有部分品牌使用,称为摩登装.于是就产生了疑问:为何净含量相同的易拉罐要设计成两种不同的尺寸?本文以2020版上海高中新教材中数学建模课程所学到的研究方法,结合高一第一学期已学的不等式、函数等知识.

摘要： 针对汽车座椅在路试动态评价时产生异响的问题,通过对座椅结构进行分析,发现座椅骨架滑轨上下轨之间的间隙是引起异响的主要原因。文章分析了影响此间隙的主要因素,分别为滑轨配球方式、座垫骨架侧板端面平面度、下滑轨地脚端面平面度。通过对这三个影响因素进行定量分析,得出了最优的滑轨配球方式以及侧板端面平面度、下滑轨地脚端面平面度的控制公差。此方案有效解决了异响问题,为座椅骨架开发设计及质量控制提供一定的参考。

摘要： 为了合理的确定太原梗阳麦地掌煤矿2号煤层回采工作面的区段煤柱尺寸,提出了采用理论分析与数值模拟、现场实测等3种方法相结合的综合研究手段进行分析计算,得出最优化的区段煤柱尺寸为30 m,以此减弱矿压显现的目的,以此确保矿井实现安全回采,为矿井安全生产提供重要的依据.

摘要： 高温作业专用服设计在现实中具有重要意义,本文基于传热学相关定理建立了高温作业服各层材料温度变化的数学模型,利用该模型系统研究了各层材料厚度的优化设计问题.将专用服受热过程分解为非稳态导热和稳态导热两个阶段,分别计算出各层材料表面温度随时间的变化函数,利用循环迭代最终计算出假人体表的温度分布.

摘要： 文章研究了同时含有随机时间和随机个体效应的两向方差分量模型的最优设计,证明了单位正方形设计域上该模型在单群总体设计类中的最优设计可以在设计域顶点上获得。研究表明D-最优设计和Ds-最优设计均为设计域顶点上的均匀设计,A-最优设计不依赖随机效应项的方差。同时还获得了A-最优设计和I-最优设计的数值结果,并对均匀设计的A-效和I-效进行了探讨。

摘要： 交易成本的概念最早是由科斯提出的,作为新制度经济学的代表性人物,他对交易成本的分析研究做出了重大的贡献。而土木工程施工因为其自身涉及到到的问题复杂性,涉及到的人员多样性,不可控因素繁多等问题使得土木工程的合同更改较为常见,为了有效减少成本提升土木工程施工合同招投标质量,实现两者的高度结合统一和利益最大化,针对实现交易成本与土木工程施工合同招投标的最佳结构设计,本文将进行合理有效的分析研究,希望能为土木工程行业的统一标准建设提供有效的参考。

摘要： 钢-混凝土组合结构是现代土木工程中最重要的结构类型之一,界面粘结状态是组合结构维持性能的关键.在组合结构承载时,应用广泛的柔性抗剪连接件在传递剪力过程中易变形,从而导致钢梁和混凝土翼板的接触界面发生滑移,降低组合梁的刚度,影响其安全稳定服役性能.因此,需要从力学建模角度了解组合梁结构的界面作用机理,讨论滑移效应的发生机理,并有针对性地优化设计组合梁结构,避免或延缓界面滑移的产生.鉴于此,该文提出了一种新的理论模型探讨钢-混凝土组合梁结构的界面作用机理和力学行为特征.该分析以弹性理论为基础,引入界面粘结滑移模型假定以考虑滑移效应对结构性能的影响,并给出了解析方程定量描述滑移分布规律.通过与试验结果对比论证所推导的界面滑移位移和形变特征解析表达式的有效性.在此基础上,探讨了组合梁相关几何材料特征参数对滑移的敏感程度.通过前述理论建模和参数分析,给出了组合梁结构界面滑移损伤控制的最优设计参数以获取最佳承载性能.区别于普遍应用的能量法、数值法和有限元法,该文首次给出了一种新型、简洁和直观的解析解描述组合梁全跨范围内的界面作用机理.

摘要： 生态产业作为污染企业和环境政策制定者之间的第三方,是社会分工的必然产物.但是以往文献在研究环境政策工具时往往忽略生态产业所扮演的重要角色.有鉴于此,本文在研究环境政策工具时,将生态产业考虑进来,基于上游生态产业和下游污染企业之间的垂直古诺背景,通过构建污染企业利润最大化模型,求解最优生态产品购买量;进而构建生态企业利润最大化模型,最终得出实现社会福利最大化的三种环境政策工具——排污费、补贴和排污许可证的最优水平,以及促进生态产业产生的临界值.本文的研究结果能够为政府环境政策工具的最优设计提供政策建议,同时为污染企业和生态企业灵活应对不同的环境政策工具,实现利润最大化提供参考意见.

摘要： 在Gan[1]等人提出的格型结构过采样线性相位滤波器组的基础上，本文提出了综合滤波器组的最优设计问题，并给出了该设计方法最优解的显示计算公式。此方法可以有效的抑制存在于通道中的各类噪声。仿真实验表明新方法在图像处理中能够明显提高图象重构的质量、消除失真、降低噪声的影响。

摘要： 加速寿命试验通过提高应力(如温度，电压，湿度)后得到的试验结果进行统计推断以获得工作应力下产品的失效信息，在制造业中有广泛的应用。大部分加速寿命试验设计只考虑产品平均寿命(或分位寿命)与单个应力之间简单关系的模型。本文给出了双因子步进应力加速寿命试验在加速方程无交叉项时的最优设计。

摘要： 为科学规划500kVIVI型双回路直线塔,该文从挂线布置形式、经济档距规划等方面,采用基于数学期望的最优化理论进行最优设计,最终得出该塔型在技术和经济有较大的优势,具有广泛的应用价值.

摘要： 微针经皮给药技术及可以大幅提高药物传输率，又能实现无痛及实时精确给药，因此备受关注。本文首次对巨斑刺蛾幼虫的天然微针性能进行了研究。结果表明此种天然微针具有中空的内部结构，其刺透猪皮的最小刺入力只有约175μN，比目前已报道人造微针刺最小刺入力（~10mN）小一个数量级还多。进一步的研究表明此种天然微针具有良好的力学性能，其抗弯强度约为336MPa，断裂力远大于相应的刺入力，并且几何尺寸上表现出一种天然优化的结果，是一种类似等强度梁的最优设计。纳米压痕测试表明此微针材料的硬度在~0.21到1.26GPa 之间，弹性模量在~2.15到8.46GPa 之间，针尖部位的硬度高达约1.26GPa。这些优良的结构和材料特性使之具有良好的抗断裂及失稳特性，同时具有极小的刺入力。这些发现将有利于改进人造微针的设计和制造。

摘要： 本文介绍了用可靠性设计方法应用于机械加工系统中，通过各加工单元的可靠度最优分配，以制造成本最低为目标，取得最佳经济效益，通过实际系统应用，取得很好的效果，具有较大的推广应用价值.

摘要： 造成液压破碎锤密封系统故障的三个主要原因,往复运动密封的机理和原设计泄漏原因.根据实验室实验数据和结果提出针对性的最优设计方案.

摘要： 本文介绍了微分进化算法在IIR数字滤波器设计中的应用，IIR数字低通滤波器设计结果证明了本文算法是有效、实用的。实验结果表明：与遗传算法和Ps0算法相比，微分进化算法的优化效率更高，且能实现最优设计。

摘要： 采用312-D最优饱和设计,在内蒙古河套灌区光荣乡光荣二队进行了向日葵光合作用试验研究.结果表明:叶片光合速率与籽粒产量正相关.水肥单因子对叶片光合速率影响的大小顺序是,氮＞水＞磷,在盐渍化土壤中氮因子对油料向日葵产量的作用比磷因子的作用要大,交互耦合作用对叶片光合速率影响大小顺序为:氮与水耦合＞氮与磷耦合＞磷与水耦合.水肥耦合促进叶片光合速率提高的主要原因:扩大叶面积、提高叶片蒸腾速率、增加气孔导度.最优水肥管理方案为灌水量小于211.6mm,氮为225kg/hm2左右.

摘要： 采用312-D最优饱和设计,在内蒙古河套灌区光荣乡光荣二队进行了向日葵光合作用试验研究.结果表明:叶片光合速率与籽粒产量正相关.水肥单因子对叶片光合速率影响的大小顺序是,氮＞水＞磷,在盐渍化土壤中氮因子对油料向日葵产量的作用比磷因子的作用要大,交互耦合作用对叶片光合速率影响大小顺序为:氮与水耦合＞氮与磷耦合＞磷与水耦合.水肥耦合促进叶片光合速率提高的主要原因:扩大叶面积、提高叶片蒸腾速率、增加气孔导度.最优水肥管理方案为灌水量小于211.6mm,氮为225kg/hm2左右.

摘要： 一种基于D‑最优设计的逐批投入试验设计方法，步骤如下：一：确定基本试验信息；二：采用D‑最优设计方法给出最小试验次数n

摘要： 本发明公开了一种永磁无刷电机及其全工况功率因数最优设计、实现凸极率分布最优的方法，涉及电机控制技术领域。当处于重载爬坡工况时，电机的电感特性被设计为Ld>Lq，凸极率ρ＝Lq/Ld1，电机高速区的转矩输出能力得到了提高，功率因数也得到了提高。根据上述特征公开了一种电动汽车用全工况功率因数最优的永磁无刷电机，转子每极上固定镶嵌有四段圆弧形的永磁体，这四段永磁体分为内、外两层，每层上有两段，这两段永磁体结构相同且相对于每极的中心线对称，同一层上的两段永磁体之间不贯通不相连，之间形成了圆弧形的导磁桥。

摘要： 本发明属于铁道规划设计领域，具体涉及一种两非交叉走向复线高速铁路互通设计的联络线最优设计方法。该方法将两条预可研或既有双线线路走向第一线位和第二线位，设计成局部范围具有第一交叉点和第二交叉点的两个交叉点的平面设计方案，并分别互联互通设计有C至B地联络线、A至C地联络线、D至B地联络线、A至D地联络线、B至C地联络线、D至A地联络线、B至D地联络线以及C至A地联络线。使得两非交叉走向复线高速铁路所有联络线都满足零上跨正线的方式，桥梁比最低，局部限速范围较小，工程投资较小。

摘要： 一种基于D‑最优设计的逐批投入试验设计方法，步骤如下：一：确定基本试验信息；二：采用D‑最优设计方法给出最小试验次数n

摘要： 本申请涉及一种应用模式搜索法在地震作用下线性结构最优设计方法，包括以下步骤：确定结构设计的设计变量、优化目标以及约束条件，并定义优化目标为设计变量的函数，定义约束条件为设计变量的函数，以得到通用结构优化模型的通用方程。应用刚度识别法对结构设计进行结构降阶得到降阶结构的重量矩阵和刚度矩阵。应用多目标优化设计和应用模式搜索法对降阶结构进行优化，得到降阶结构的优化设计方程。应用帕累托最优边界求解降阶结构的优化设计方程，求得优化设计方程的最优解。相比传统结构设计的结果，本方法的最优解达到了帕累托最优，解决了传统结构设计无法得到最优设计的问题。

摘要： 本发明公开了一种民航机场机坪U型区运行程序最优设计方法及系统，方法包括如下步骤：步骤1，根据机场历史运行数据，将机场运行时段分为低流量运行和高流量运行，对于低流量运行时段，为其开放部分U型区运行区域，即局域共享型运行程序；针对高流量时段，在保持安全间隔的条件下，为其开放全部U型区运行区域，即全域共享型运行程序；步骤2，根据局域共享型运行程序所使用的低流量运行航班流特点，确定局域共享型运行程序中航班准许进入U型区和推出的条件，设计航班等待规则和滑行规则；步骤3，根据全域共享型运行程序所使用的高流量运行航班流特点，确定全域共享型运行程序中航班准许进入U型区和推出的条件，设计航班等待规则和滑行规则。

摘要： 本发明涉及毁伤效能评估技术领域，公开了基于量纲分析和最优设计的毁伤响应函数获取方法及装置。本发明基于量纲分析对毁伤响应指标与对应毁伤影响因素的函数关系模型进行处理，采用单点交换算法获取所得到的毁伤响应函数模型中各自变量在取值范围为[0,1]的DR‑最优设计点，其中该算法基于岭回归的思想在信息矩阵的数学表达式中引入了正则化参数；将最优设计点转化为相应自变量所属取值范围内的对应设计点，并利用该对应设计点开展试验得到的试验响应值构建样本数据集，进而进行数据拟合求解回归系数，得到毁伤响应函数。本发明在试验样本量不足的情况下能够实现较高精度的毁伤响应函数的获取，达到较高的试验效费比。

摘要： 本发明公开一种性能改善型被动悬架系统的技术参数最优设计方法，能从改善车辆行驶平稳性和安全性的角度最优设计出被动悬架系统中弹簧的刚度系数和阻尼器的阻尼系数这两类技术参数。具体来讲，本发明方法不依赖于技术人员经验，也不需要通过不断尝试来确定最佳的悬架弹簧和阻尼器的技术参数。而是通过搭建一个整车四轮的非线性被动悬架系统模型，利用HHO算法搜寻在不同刚度系数和阻尼系数条件下，车辆在不平整路面行驶时的平稳性和安全性，从而最优设计出相应的技术参数。技术参数的优化设计衡量的是车辆行驶的平稳性和操稳性指标，根据该技术参数即可设计出性能改善型的被动悬架系统。

摘要： 本发明提供了基于D‑最优设计的腐殖酸淋洗修复砷镉污染土壤的优化方法，属于砷镉污染土壤修复技术领域。优化方法包括以下步骤：S1、对土壤进行砷镉污染、老化后，得到污染土壤；S2、进行腐殖酸淋洗单因素实验；S3、建立基于D‑最优设计的拟合模型；S4对基于D‑最优设计的拟合模型进行响应面分析，得到腐殖酸淋洗单因素实验的提取工艺参数和主控参数。本发明解决了现有的土壤淋洗技术缺乏对土壤淋洗的多因素考虑的问题，具有同时提高砷和镉去除率的优点。

摘要： 本发明公开了一种直角转弯空腔导流叶片系统的最优设计方法，属于建造与能量损失测量技术领域。用于正方形空心楼板，楼板相邻两条边上分别开有进风口和出风口，在进风口和出风口形成直角转弯风道以增加气体流量；计算出风道总压力损失与导流叶片张开角、导流叶片方位角之间的参数关系，在使总压力损失尽量小的前提下通过上述参数关系确定导流叶片张开角、导流叶片方位角的最佳数值。通过微积分‑流体力学耦合思想推导直角转弯空腔内总压力损失与导流叶片数量、位置、尺寸的关系，并引入边界层理论确定流体与管壁分离时的位置，以确定导流叶片的最佳尺寸。其步骤简单，理论依据强，设计效果好。