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基于遗传算法求解约束优化问题的一种算法 被引量:72
1
作者 林丹 李敏强 寇纪凇 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期628-632,共5页
在用遗传算法求解约束优化问题时 ,处理好约束条件是取得好的优化效果的关键 .通过考虑遗传算法和约束优化问题的某些特点 ,提出将直接比较方法和在进化群体中自适应地保持不可行解比例的策略相结合来处理约束条件的一种新方法 ,并将该... 在用遗传算法求解约束优化问题时 ,处理好约束条件是取得好的优化效果的关键 .通过考虑遗传算法和约束优化问题的某些特点 ,提出将直接比较方法和在进化群体中自适应地保持不可行解比例的策略相结合来处理约束条件的一种新方法 ,并将该方法结合到通用的遗传算法中 .数值实验显示了这种方法的有效性 . 展开更多
关键词 约束优化问题 遗传算 罚函数法 FPDC
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无网格方法中本质边界条件的处理 被引量:15
2
作者 王卫东 赵国群 栾贻国 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2002年第4期521-527,共7页
基于新的离散模定义,采用移动最小二乘近似方法,给出了场变量的近似表达形式;从约束变分原理出发,给出了无网格方法中新的本质边界条件的处理方案——罚函数法;对权函数、罚函数的选择对计算精度的影响进行了研究。数值计算结果表明该... 基于新的离散模定义,采用移动最小二乘近似方法,给出了场变量的近似表达形式;从约束变分原理出发,给出了无网格方法中新的本质边界条件的处理方案——罚函数法;对权函数、罚函数的选择对计算精度的影响进行了研究。数值计算结果表明该方法不仅简单合理,而且具有较高的精度和稳定性。 展开更多
关键词 无网格方 移动最小二乘近似 约束变分原理 本质边界条件 罚函数法
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冰区航行船舶碎冰阻力预报数值模拟方法 被引量:31
3
作者 郭春雨 李夏炎 +1 位作者 王帅 赵大刚 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期145-150,156,共7页
随着越来越多的国家认识到北极地区巨大的潜在价值,冰区船舶的性能研究和设计工作也愈发的为人们重视。为了研究冰区船舶在碎冰区域内的航行阻力,运用Ls-dyna软件的罚函数算法和流固耦合算法对冰区船舶在碎冰中航行过程进行了数值模拟,... 随着越来越多的国家认识到北极地区巨大的潜在价值,冰区船舶的性能研究和设计工作也愈发的为人们重视。为了研究冰区船舶在碎冰区域内的航行阻力,运用Ls-dyna软件的罚函数算法和流固耦合算法对冰区船舶在碎冰中航行过程进行了数值模拟,分别计算了60%、80%和90%碎冰密集度下4个速度点的船-冰作用力。在船模拖曳水池非冻结模型冰试验的基础上,对数值模拟结果进行分析评估。认为数值模拟结果在较低速度条件下在定性上与试验结果比较符合,数值模拟方法在冰区船阻力性能研究工作中有着重要的参考价值。 展开更多
关键词 冰区船 船舶阻力 模型试验 有限元方 罚函数法 流固耦合
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基于离散微粒群算法求解背包问题研究 被引量:29
4
作者 刘建芹 贺毅朝 顾茜茜 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2007年第13期3189-3191,3204,共4页
微粒群算法(PSO)是一种新的演化算法,主要用于求解数值优化问题。基于离散微粒群算法(DPSO)分别与处理约束问题的罚函数法和贪心变换方法相结合,提出了求解背包问题的两个算法:基于罚函数策略的离散微粒群算法(PFDPSO)和基于贪心变换策... 微粒群算法(PSO)是一种新的演化算法,主要用于求解数值优化问题。基于离散微粒群算法(DPSO)分别与处理约束问题的罚函数法和贪心变换方法相结合,提出了求解背包问题的两个算法:基于罚函数策略的离散微粒群算法(PFDPSO)和基于贪心变换策略的离散微粒群算法(GDPSO)。通过将这两个算法与文献[7]中的混合微粒群算法(Hybrid_PSO)进行数值计算比较发现:对于求解大规模的背包问题,GDPSO非常优秀,其求解能力优于Hybrid_PSO和PFDPSO,是求解背包问题的一种非常有效的方法。 展开更多
关键词 微粒群算 背包问题 贪心变换 罚函数法 遗传算
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金属塑性成形过程无网格伽辽金法数值模拟技术研究 被引量:15
5
作者 赵国群 王卫东 栾贻国 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期13-16,共4页
将无网格伽辽金法与刚(粘)塑性流动理论相结合,对无网格伽辽金法在金属塑性成形过程数值模拟中的应用技术进行了研究,分别采用混合变换法和罚函数法实现速度边界条件和体积不变条件,提出了基于刚(粘)塑性力学流动理论的无网格伽辽金法,... 将无网格伽辽金法与刚(粘)塑性流动理论相结合,对无网格伽辽金法在金属塑性成形过程数值模拟中的应用技术进行了研究,分别采用混合变换法和罚函数法实现速度边界条件和体积不变条件,提出了基于刚(粘)塑性力学流动理论的无网格伽辽金法,给出了金属塑性成形无网格伽辽金法数值模拟的关键算法,拓展了无网格方法在金属成形领域的应用范围。典型算例的数值计算结果表明了方法的可行性。 展开更多
关键词 无网格伽辽金 移动最小二乘近似 混合变换 金属塑性成形 罚函数法
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求解有约束优化问题的实数遗传算法改进研究 被引量:23
6
作者 王吉权 程志文 +1 位作者 张攀利 代伟婷 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期937-946,共10页
提出一种求解有约束优化问题的改进实数遗传算法.首先,提出一种排序分组选择法,该方法具有种群多样性好、易于实现的优点.其次,给出一种基于方向的启发式交叉算子(DBHX),DBHX能够产生无数个交叉方向,且有可能产生一个引导参与交叉的染... 提出一种求解有约束优化问题的改进实数遗传算法.首先,提出一种排序分组选择法,该方法具有种群多样性好、易于实现的优点.其次,给出一种基于方向的启发式交叉算子(DBHX),DBHX能够产生无数个交叉方向,且有可能产生一个引导参与交叉的染色体向最优解移动的方向■,即使交叉方向与■不一致,也有很大的可能性非常接近方向■,可以保证有很大的机会产生更好的子代染色体.最后,针对单一的变异算子无法兼顾局部搜索能力和全局搜索能力的缺点,提出一种组合变异方法,使得变异操作既能保证算法的局部搜索能力,又能兼顾全局搜索能力.10个实例的计算结果表明,所提出的改进实数遗传算法具有较快的收敛速度,从而验证了所提出算法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 约束优化问题 实数遗传算 罚函数法 启发式交叉算子 组合变异
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压应力状态下多裂纹扩展过程数值模拟 被引量:21
7
作者 周小平 杨海清 董捷 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期192-197,共6页
基于扩展有限元法,建立了压应力状态下多裂纹扩展过程数值模拟方法。该方法采用罚函数法考虑裂纹面的摩擦,然后对刚度矩阵和荷载列阵进行修正,通过迭代计算可以得到压应力状态下裂纹的扩展路径及应力场。单元形函数中包含有间断函数和... 基于扩展有限元法,建立了压应力状态下多裂纹扩展过程数值模拟方法。该方法采用罚函数法考虑裂纹面的摩擦,然后对刚度矩阵和荷载列阵进行修正,通过迭代计算可以得到压应力状态下裂纹的扩展路径及应力场。单元形函数中包含有间断函数和裂尖富集化函数,因此裂纹的扩展路径与网格无关,从而避免了裂纹扩展计算过程中不断对网格重新划分。由于考虑了裂纹闭合的影响,此数值模拟方法适用于岩土工程中常见的压剪应力状态多裂纹扩展。最后,将此数值模拟结果与相似模型试验结果进行对比,分析表明与相似模型试验结果接近,验证了此数值模拟方法的可行性。 展开更多
关键词 压应力 多裂纹 裂纹扩展 数值模拟 罚函数法
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金属成形数值模拟中的接触单元法 被引量:12
8
作者 蔡中义 李明哲 李广权 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第8期933-935,共3页
给出了一种基于罚函数方法及库仑摩擦规律的点—面接触形式的接触单元法。根据等向滑动函数的概念 ,推导了粘着接触与滑动接触的接触单元刚度矩阵。由于这种方法在单元积分点引入接触约束 ,扩大了接触搜索面积 ,因而接触计算更加稳定。... 给出了一种基于罚函数方法及库仑摩擦规律的点—面接触形式的接触单元法。根据等向滑动函数的概念 ,推导了粘着接触与滑动接触的接触单元刚度矩阵。由于这种方法在单元积分点引入接触约束 ,扩大了接触搜索面积 ,因而接触计算更加稳定。数值计算表明该方法能得到较好的结果。 展开更多
关键词 金属成形 数值模拟 接触单元 罚函数法 库仑摩擦
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油–纸绝缘结构瞬态电场计算的状态空间有限元法 被引量:21
9
作者 李琳 纪锋 刘刚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第36期111-116,共6页
针对换流变压器油–纸绝缘结构中瞬态电场的计算问题,利用罚函数法整合有限元边界条件,建立了完整的以节点电位为变量的状态方程。采用状态空间法对方程进行求解,将方程的输入项进行级数展开,由方程积分形式的解析解得到具有较高精度的... 针对换流变压器油–纸绝缘结构中瞬态电场的计算问题,利用罚函数法整合有限元边界条件,建立了完整的以节点电位为变量的状态方程。采用状态空间法对方程进行求解,将方程的输入项进行级数展开,由方程积分形式的解析解得到具有较高精度的数值解。同时为模拟边界电位的阶跃变化,在级数中引入了冲激函数。通过1个有解析解的简单模型,验证了所述计算方法的有效性和计算精度。该方法既可用于求解换流变压器油–纸绝缘结构中的极性反转瞬态电场计算问题,还可用于求解热扩散问题以及其他可用抛物型偏微分方程描述的瞬态物理过程计算问题。 展开更多
关键词 状态空间 有限元 罚函数法 瞬态电场 油–纸绝缘 换流变压器 极性反转
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三维非连续变形分析方法中角-面接触模型的研究 被引量:14
10
作者 姜清辉 丰定祥 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第z1期930-935,共6页
提出了三维 DDA的角 -面接触模型 ,并用矢量方法和罚函数法给出了详细的理论推导。算例表明 ,所提出的角 -面接触模型是正确的 ,并且易于编程实现。
关键词 非连续变形分析 进入面 罚函数法
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传统优化算法与遗传算法的比较 被引量:14
11
作者 罗述全 《湖北工业大学学报》 2007年第3期32-35,共4页
论述了优化模型及其传统的优化算法,同时介绍了一种现代优化设计方法——遗传算法的原理、特点,首先比较了两者间求解方式上的特点,并就单纯的遗传算法、改进后的遗传算法与传统优化算法间求解效果进行了比较,认为结合遗传算法和传统优... 论述了优化模型及其传统的优化算法,同时介绍了一种现代优化设计方法——遗传算法的原理、特点,首先比较了两者间求解方式上的特点,并就单纯的遗传算法、改进后的遗传算法与传统优化算法间求解效果进行了比较,认为结合遗传算法和传统优化算法间的优点将会越来越得到重视,效果将越来越好. 展开更多
关键词 优化 遗传算 罚函数法
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一种模拟覆冰双分裂导线舞动的数值方法 被引量:15
12
作者 严波 李文蕴 +1 位作者 张宏雁 周松 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期787-792,共6页
给出一种覆冰双分裂导线舞动的数值模拟方法。用Hamilton变分原理建立系统的动力学平衡方程,利用罚函数法引入子导线上间隔棒连接点的运动约束条件。采用Newmark法进行时间积分,Newton-Raphson迭代求解非线性方程,实现对双分裂导线舞动... 给出一种覆冰双分裂导线舞动的数值模拟方法。用Hamilton变分原理建立系统的动力学平衡方程,利用罚函数法引入子导线上间隔棒连接点的运动约束条件。采用Newmark法进行时间积分,Newton-Raphson迭代求解非线性方程,实现对双分裂导线舞动的数值模拟。数值模拟了垂直双分裂和水平双分裂覆冰导线的舞动,验证了方法的正确性。利用该方法能考虑由于迎风侧子导线尾流对背风侧子导线的影响而出现的作用在两子导线上的空气动力载荷不同的情况,为分裂导线舞动的深入研究提供了一种有效的途径。 展开更多
关键词 双分裂导线 导线舞动 罚函数法 数值模拟
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求解约束优化问题的分组比较遗传算法 被引量:12
13
作者 周永华 毛宗源 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期38-43,共6页
Deb提出的基于遗传算法求解约束优化问题的约束处理方法简单易用,但存在一些不足之处.通过考虑不可行解在优化过程中的作用,对Deb的方法进行了改进,提出了分组比较的约束处理方法,并将该法结合到一个改进的遗传算法中.数值实验和比较结... Deb提出的基于遗传算法求解约束优化问题的约束处理方法简单易用,但存在一些不足之处.通过考虑不可行解在优化过程中的作用,对Deb的方法进行了改进,提出了分组比较的约束处理方法,并将该法结合到一个改进的遗传算法中.数值实验和比较结果表明了这种方法的有效性. 展开更多
关键词 约束优化问题 分级比较遗传算 罚函数法 分组比较 最优解 Deb方
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用遗传算法实现罚函数法解多选择背包问题 被引量:15
14
作者 鲍江宏 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2008年第17期4518-4520,4524,共4页
多选择背包问题最为复杂,传统的整数规划算法难以适用。另僻蹊径,采用数学上的罚函数法来求解。对罚函数法进行改进,使得能对多选择背包问题的数学模型进行求解。重点研究了如何把3种约束条件转化成目标函数的惩罚项。再从遗传算法的角... 多选择背包问题最为复杂,传统的整数规划算法难以适用。另僻蹊径,采用数学上的罚函数法来求解。对罚函数法进行改进,使得能对多选择背包问题的数学模型进行求解。重点研究了如何把3种约束条件转化成目标函数的惩罚项。再从遗传算法的角度,来研究如何实现这种新的罚函数法。最终使用VisualC++6编程实现,并与前人的算法进行比较,取得了较好的效果。 展开更多
关键词 多选择背包问题 遗传算 罚函数法 基因表示 精英策略
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求解堤坝渗流场的罚函数无单元法 被引量:15
15
作者 沈振中 陈小虎 吴越建 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期44-48,共5页
从变分原理出发,采用罚函数法处理渗流边界条件,推导了用无单元法求解有自由面的堤坝渗流问题的基本方程和迭代格式,给出了罚因子选取的具体表达式,并计算分析了某不透水地基上土坝的稳定渗流场.与电模拟试验成果的比较表明,文中所提出... 从变分原理出发,采用罚函数法处理渗流边界条件,推导了用无单元法求解有自由面的堤坝渗流问题的基本方程和迭代格式,给出了罚因子选取的具体表达式,并计算分析了某不透水地基上土坝的稳定渗流场.与电模拟试验成果的比较表明,文中所提出的计算方法和程序是正确的,且应用罚函数无单元法求解堤坝渗流问题,可以得到较高的计算精度和计算效率. 展开更多
关键词 堤坝 渗流 边界条件 罚函数法 无单元 变分原理
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基于协同进化遗传算法的高速铁路运行调整研究 被引量:15
16
作者 雷明 孟学雷 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1138-1146,共9页
以加权后总晚点时间最小为目标,以发车间隔、车站到发线数量、列车在区间运行时分等为约束条件建立高速铁路运行调整模型。针对其约束多,运算量大等特点,应用协同进化遗传算法的思想,将决策解和惩罚因子作为2个进化子种群,分别采取合适... 以加权后总晚点时间最小为目标,以发车间隔、车站到发线数量、列车在区间运行时分等为约束条件建立高速铁路运行调整模型。针对其约束多,运算量大等特点,应用协同进化遗传算法的思想,将决策解和惩罚因子作为2个进化子种群,分别采取合适的编码方式、适应度函数以及交叉变异规则进行问题的求解。最后,以郑武高铁的实际数据为例进行验证。研究结果表明:该方法能有效地完成高速铁路运行调整。 展开更多
关键词 高速铁路 列车运行调整 协同进化遗传算 罚函数法
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基于罚函数法和Backofen模型的刚粘塑性有限元列式推导 被引量:3
17
作者 孙新岭 周杰 +1 位作者 朱革 李先禄 《金属成形工艺》 2000年第2期27-28,38+52,共2页
讨论了刚粘塑性有限元法,对其基于罚函数法和Backofen模型的求解列式进行了详细的推导。
关键词 有限元 刚粘塑性 罚函数法 Backofen模型
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双层优化交通模型及其算法 被引量:10
18
作者 张小宁 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期169-173,共5页
提出了一个用于交通工程实践的考虑用户路径选择行为的两层数学规划模型.该模型可以应用在交通网络 设计、道路收费、交通信号灯配时等方面.分析了两层规划模型的特性和求解难点所在.并提出了一种基于路段变 量的连续可导的边际函... 提出了一个用于交通工程实践的考虑用户路径选择行为的两层数学规划模型.该模型可以应用在交通网络 设计、道路收费、交通信号灯配时等方面.分析了两层规划模型的特性和求解难点所在.并提出了一种基于路段变 量的连续可导的边际函数和距离函数,从而把两层规划转化成单层规划问题.通过把距离函数罚到目标函数上,转 化后的单层规划问题可以方便求解. 展开更多
关键词 两层规划 边际函数 均衡约束 罚函数法
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基于罚函数SPH新方法的水模拟充型过程的数值分析 被引量:14
19
作者 强洪夫 韩亚伟 +1 位作者 王坤鹏 高巍然 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期245-250,共6页
同传统的网格法相比,光滑粒子流体动力学(SPH)方法非常适合于求解大变形和自由表面流动问题。阐述了SPH理论及其应用,并用罚函数处理流体与壁面的相互作用,以解决传统SPH本质边界条件不易施加的问题。对水模拟的充型过程实验进行数值分... 同传统的网格法相比,光滑粒子流体动力学(SPH)方法非常适合于求解大变形和自由表面流动问题。阐述了SPH理论及其应用,并用罚函数处理流体与壁面的相互作用,以解决传统SPH本质边界条件不易施加的问题。对水模拟的充型过程实验进行数值分析,并和文献实验结果以及传统SPH进行对比,最终表明仿真结果与实验非常吻合,比传统SPH方法捕捉到了更多的流动细节和特征;同时由于使用了XSPH算法,使得粒子更加整齐有序。 展开更多
关键词 光滑粒子流体动力学 罚函数法 本质边界条件 流体体积 XSPH
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连续刚构桥双薄壁墩参数优化研究 被引量:11
20
作者 李杰 徐岳 郑凯锋 《公路》 北大核心 2004年第4期73-78,共6页
考虑侧向风压产生扭转及温度变化产生纵向变形的作用 ,通过对双薄壁墩连续刚构桥的受力分析 ,探讨了双薄壁墩设计的影响因素 ,以非线性规划为基础 ,应用罚函数法对双薄壁墩参数进行优化研究。
关键词 连续刚构桥 双薄壁墩 优化设计 受力分析 罚函数法
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