運籌學與優(yōu)化
關注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-05
運籌學與優(yōu)化的視頻教程
ADAMS運動學仿真及結構優(yōu)化設計第四講——結構優(yōu)化設計
1.模型參數(shù)化 1）定義設計變量 2）模型參數(shù)化 2.優(yōu)化設計流程 1）優(yōu)化設計的一般流程 2）目標函數(shù)定義 3）約束函數(shù)定義 4）優(yōu)化設計、設計研究和實驗設計的區(qū)別 3.六連桿沖壓機構的優(yōu)化設計 4.發(fā)動機解耦率優(yōu)化設計
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Hyperworks流體動力學CFD優(yōu)化
來自Altair-China視頻課程，為免費視頻。 整理出來旨在分享hyperworks知識給廣大同行，不為個人商業(yè)利益 若有侵犯相關合法權益請告知，即刻根據(jù)規(guī)范刪除。
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基于OptiSturct的線性靜力學分析和尺寸優(yōu)化
基于OptiStruct的凸輪軸尺寸優(yōu)化 本課程適用于零基礎或者有點基礎的人員，主要是對凸輪軸進行尺寸優(yōu)化，通過本視頻的講解，可以掌握線性多載荷、多工況靜力學分析，尺寸優(yōu)化分析。 第0章 引言 開場白介紹，主要是講解一下本視頻學習的好處。
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運籌學與優(yōu)化的實例教程
重點介紹了系統(tǒng)科學與系統(tǒng)工程的基本原理與方法，并結合經(jīng)濟管理專業(yè)實踐從建立模型和模型求解角度介紹了運籌學的基本方法。
本書可作為高等工科院校經(jīng)濟管理專業(yè)本得生和其他專業(yè)研究生的教學參考書，也可作為工程技術人員、管理干部培訓班教材和自學參考書。
目錄：
第1章 系統(tǒng)科學方法論與系統(tǒng)
1.1 系統(tǒng)科學方法論
1.2 系統(tǒng)的概念和特征
1.3 系統(tǒng)的分類
第2章 系統(tǒng)科學與系統(tǒng)工程
2.1 系統(tǒng)科學體系
2.2 系統(tǒng)工程
2.3 系統(tǒng)工程的基礎理論和工具
2.4 系統(tǒng)工程的研究方法和步驟
2.5 系統(tǒng)工程的應用和發(fā)展
第3章 系統(tǒng)工程的重要方法——模型化
3.1 模型和模型化
3.2 系統(tǒng)模型化的基本理論
3.3 模型化的程序和常用建模方法
第4章 系統(tǒng)工程常用預測方法和模型
4.1 預測科學
4.2 定性預測技術
4.3 定量預測技術
4.4 帶定性變量的線性回歸預測模型
4.5 判別分析預測模型與綜合模型
4.6 時間序列預測
4.7 灰色預測——GN（1，1模型）
第5章 投入產(chǎn)出綜合平衡模型
5.1 部門間投入產(chǎn)出綜合平衡模型
5.2 部門間投入產(chǎn)出綜合平衡模型的應用
5.3 企業(yè)投入產(chǎn)出模型
第6章 靜態(tài)線性系統(tǒng)最優(yōu)化模型
6.1 最優(yōu)化及最優(yōu)化模型的建立方法
6.2 系統(tǒng)線性規(guī)劃模型
6.3 國民經(jīng)濟綜合平衡最優(yōu)化模型
6.4 線性規(guī)劃的求解方法
6.5 靈敏度分析和參數(shù)規(guī)劃
6.6 對偶規(guī)劃及影子價值
6.7 整數(shù)規(guī)劃
6.8 模糊線性規(guī)劃及其應用
6.9 灰色線性規(guī)劃及其應用
6.10 Lingo軟件簡介
第7章 非線性靜態(tài)系統(tǒng)最優(yōu)化模型及求解方法
第8章 網(wǎng)絡最優(yōu)化方法
第9章 系統(tǒng)試驗和模擬
第10章 系統(tǒng)決策
第11章 網(wǎng)絡計劃技術
第12章 隨機服務系統(tǒng)
第13章 動態(tài)系統(tǒng)基礎
參考文獻
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系統(tǒng)工程與運籌學
作者：董肇君 等編著
出版社：國防工業(yè)出版社
ISBN：7118030430
印次：2
紙張：膠版紙
出版日期：2003-10-1
字數(shù)：617000
版次：1
定價：38 當當價：30.4
折扣：80.0000折
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a
內(nèi)容提要：
本書立足于整體指導局部的系統(tǒng)思想，把辯證唯物論與現(xiàn)代科學技術相結合，把定性分析與定量分析相結合。重點介紹了系統(tǒng)科學與系統(tǒng)工程的基本原理與方法，并結合經(jīng)濟管理專業(yè)實踐從建立模型和模型求解角度介紹了運籌學的基本方法。
本書可作為高等工科院校經(jīng)濟管理專業(yè)本得生和其他專業(yè)研究生的教學參考書，也可作為工程技術人員、管理干部培訓班教材和自學參考書。
展開 1.1 優(yōu)化設計概述
所謂優(yōu)化，是指最大化或最小化，而優(yōu)化設計是指尋找一種方案以滿足所有的設計要求，并且需要的支出最少。
優(yōu)化設計有兩種分析方法:解析法--通過求解微分與極值，求解出最小值;數(shù)值法--借助計算機和有限元，通過反復迭代逼近，求解出最小值。解析法需要列方程并求解微分方程，然而針對復雜的問題列方程和求解微分方程都是比較困難的，因此解析法常用于理論研究，很少應用于工程中。
隨著計算機的發(fā)展，結構優(yōu)化算法取得了較大的發(fā)展。根據(jù)設計變量的類型不同，結構優(yōu)化已由較低層次的尺寸優(yōu)化發(fā)展到較高層次的結構形狀優(yōu)化，進而發(fā)展到更高層次的拓撲優(yōu)化。優(yōu)化算法也由簡單的準則法發(fā)展到數(shù)學規(guī)劃法，進而發(fā)展到遺傳算法等。
在保證產(chǎn)品達到某些性能目標并滿足一定的約束條件的前提下，通過改變某些允許改變的設計變量，使產(chǎn)品的指標或性能達到最期望的目標，就是優(yōu)化方法。
1.2 優(yōu)化分析工具
ANSYS Workbench 結構優(yōu)化分析工具有5種，即 Direct Optimization(直接優(yōu)化工具)、Goal Driven Optimization(多目標驅動優(yōu)化分析工具)、Parameters Correlation(參數(shù)相關性優(yōu)化分析工具)、Response Surface(響應曲面優(yōu)化分析工具)及Six Sigma Analysis(六西格瑪優(yōu)化分析工具)。
(1)Direct Optimization(直接優(yōu)化工具):設置優(yōu)化目標，利用默認參數(shù)進行優(yōu)化分析，從中得到期望的組合方案。
(2)Goal Driven Optimization(多目標驅動優(yōu)化分析工具):從給定的一組樣本中得到最佳的設計點。
(3)Parameters Correlation(參數(shù)相關性優(yōu)化分析工具):可以得出某一輸入?yún)?shù)對響應曲面的影響的大小。
展開 它涵蓋了結構靜力學、結構動力學、剛體動力學、流體動力學、結構熱力學、電磁場分析以及多物理場耦合分析等多個領域。這些功能使得工程師能夠對機械系統(tǒng)進行全面的性能評估，從而優(yōu)化設計，提高產(chǎn)品的可靠性和性能。</p><p>在結構靜力學方面，ANSYS Workbench能夠模擬材料在靜態(tài)載荷下的響應，包括應力、應變和位移等參數(shù)。在結構動力學分析中，該平臺可以模擬結構在動態(tài)載荷下的行為，如振動和疲勞。剛體動力學分析允許工程師研究物體在受到力和扭矩作用時的運動情況。</p><p>流體動力學模塊使工程師能夠模擬液體或氣體在各種條件下的流動行為，這對于設計高效的流體傳輸系統(tǒng)至關重要。結構熱力學分析則關注材料在熱載荷下的行為，包括熱膨脹和熱應力。</p><p>電磁場分析功能為電氣和電子系統(tǒng)的設計和優(yōu)化提供了強大的工具，而耦合場分析能力則允許工程師研究多個物理場之間的相互作用，這對于解決實際工程問題尤為關鍵。</p><p>總之，ANSYS Workbench通過其強大的仿真功能和用戶友好的界面，已經(jīng)成為工程領域中不可或缺的工具，幫助工程師在設計、分析和優(yōu)化復雜機械系統(tǒng)時做出更加精確和有效的決策。</p><p><br></p><p>3.%2.%3 Ansys workbench軟件特點</p><p>ANSYS Workbench作為一種集成仿真平臺，其功能和特性體現(xiàn)在以下幾個方面：</p><p>（1）項目流程的組織與管理：</p><p>ANSYS Workbench通過將結構設計的初步階段和最終優(yōu)化階段整合于單一項目框架內(nèi)，實現(xiàn)了各分析步驟之間的有機連接。這種集成化的方法確保了分析過程的連續(xù)性和一致性，同時，通過對整個項目的集中管理，提高了工作效率和結果的準確性。
展開 典型的氣動優(yōu)化遺傳算法結構示意圖
粒子群優(yōu)化屬于群智能算法的一種，是通過模擬鳥群捕食行為設計的。其基本思想是通過群體中個體之間的協(xié)作和信息共享來尋找最優(yōu)解。研究人員發(fā)現(xiàn)，通過粒子群算法很容易實現(xiàn)空氣動力學解算器，并且不需要價格高昂的存儲器，僅通過簡單的數(shù)學運算就可以實現(xiàn)計算。
典型的氣動優(yōu)化粒子群算法結構示意圖
模擬退火是一種基于熔融金屬物理冷卻過程的隨機逐點優(yōu)化算法。在空氣動力學領域主要運用于發(fā)動機進氣道擴壓器設計、收斂擴張噴管和超音速軸對稱噴嘴。
非梯度法的模型魯棒性很優(yōu)秀，不需要目標函數(shù)連續(xù)就能可靠地找到全局最優(yōu)點；其缺點是研究人員要付出更多的時間在數(shù)值計算上。
論文作者S.N.Skinner和H.Zare-Behtash指出，對于有效的空氣動力學優(yōu)化，我們必須深刻理解以下幾個問題：參數(shù)化設計空間的范圍；設計變量的類型（離散/連續(xù)）；單目標優(yōu)化亦或是多目標優(yōu)化；優(yōu)化的約束條件；設計空間的屬性（局部最優(yōu)化/全局最優(yōu)化）。將數(shù)學優(yōu)化問題與空氣動力學相結合還有很多工作研究需要進行，從幾何參數(shù)化，最優(yōu)化問題如何定義函數(shù)，最優(yōu)化算法，到如何嵌套調(diào)整優(yōu)化算法都是重要的考慮因素。
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運籌學與優(yōu)化的最新內(nèi)容
<p>1 有限元分析基本理論</p><p>1.1 有限元法簡介</p><p>在工程科技的不斷進步中，固體力學作為核心學科，對于飛行器、船舶、車輛、機械裝備、水壩、橋梁和建筑物等工程結構的設計分析具有至關重要的作用。自20世紀40年代以來，科研人員已經(jīng)提出并發(fā)展了多種理論方法，包括變分法、差分法和松弛法等，為簡單結構模型的分析提供了精確的解析解或數(shù)值解。然而，面對日益復雜的實際工程結構，這些傳統(tǒng)方法往往難以提供足夠精確的分析結果
1.1 優(yōu)化設計概述
所謂優(yōu)化，是指最大化或最小化，而優(yōu)化設計是指尋找一種方案以滿足所有的設計要求，并且需要的支出最少。
優(yōu)化設計有兩種分析方法:解析法--通過求解微分與極值，求解出最小值;數(shù)值法--借助計算機和有限元，通過反復迭代逼近，求解出最小值。解析法需要列方程并求解微分方程，然而針對復雜的問題列方程和求解微分方程都是比較困難的，因此解析法常用于理論研究，很少應用于工程中。
隨著計算機的發(fā)展
本文圖形摘要
【研究亮點】
?
采用三維計算流體動力學（CFD）模型對MBR（膜生物反應器）的結構設計進行了研究。
?
懸浮固體混合液濃度
(MLSS)
的增加提高了剪切應力的均勻性
。
?
將氣泡直徑優(yōu)化至
5mm
有助于改善剪切應力的分布
引文格式：
劉澤輝，張松，屈一飛. 基于計算流體動力學仿真的離心式人工心臟泵葉片參數(shù)優(yōu)化[J].工具技術,2021,55(10):51-57.
Liu Zehui，Zhang Song，Qu Yifei. Blade Parameter Optimization of Centrifugal
摘 要
電驅動系統(tǒng)屬于結構核心零部件，受社會發(fā)展趨勢影響，其未來發(fā)展趨勢為高速化、集成化。將其與傳統(tǒng)動力系統(tǒng)相對比發(fā)現(xiàn)，電驅動系統(tǒng)內(nèi)部缺少噪聲掩蓋裝置
摘 要
電驅動系統(tǒng)屬于結構核心零部件，受社會發(fā)展趨勢影響，其未來發(fā)展趨勢為高速化、集成化。將其與傳統(tǒng)動力系統(tǒng)相對比發(fā)現(xiàn)，電驅動系統(tǒng)內(nèi)部缺少噪聲掩蓋裝置，使得電機噪聲、齒輪嚙合階次噪聲日益嚴重，在高速化、集成化發(fā)展過程中，電驅動系統(tǒng)內(nèi)部耦合性不斷提高，系統(tǒng)響應日益復雜，如何降低噪聲成為了一項重點內(nèi)容。本文通過高速電驅動系統(tǒng)剛柔耦合建模及動力學特性，針對其振動噪聲展開分析，旨在為相關人員優(yōu)化電驅動系統(tǒng)提供幫助
潛艇的水下阻力特性和輻射噪聲特性是衡量潛艇性能的重要指標，需要盡可能優(yōu)化。本次研究的主要目的是利用高保真的 CFD 模擬和自動化的工作流程，通過優(yōu)化船首形式來提高潛艇的水聲和水動力性能。
前 言
潛艇自發(fā)噪聲的來源可分為三大類。螺旋槳噪聲是當潛艇航速達到足以產(chǎn)生空泡時，由潛艇螺旋槳產(chǎn)生的噪聲
本案例重點介紹如何在optistruct中模擬機械設計中的經(jīng)典機構運動學分析，以經(jīng)典的曲柄連桿機構的運動學為例。桿與桿連接地方設置轉鉸，創(chuàng)建相應的接觸，給曲柄也就是左側連桿作為驅動件，其角速度為50rad/s，分析機構在運動過程中所有桿件上的受力動態(tài)分布情況。
多體動力學運動結果動畫（提取運動過程中各桿件中最大應力變化
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