再谈从矩阵位移法看有限元位移精度的损失与恢复 被引量：3

1

作者 袁驷 袁全 《力学与实践》 北大核心 2020年第6期689-694,共6页

本文是文献[1]的续篇。文献[1]以一维有限元为例,揭示了其误差主要来自于各个单元的“固端解”。其后,基于这一思想的超收敛计算的单元能量投影(element energy projection,EEP)法得以创立和发展,并有效地用于自适应有限元求解。近期的... 本文是文献[1]的续篇。文献[1]以一维有限元为例,揭示了其误差主要来自于各个单元的“固端解”。其后,基于这一思想的超收敛计算的单元能量投影(element energy projection,EEP)法得以创立和发展,并有效地用于自适应有限元求解。近期的反思发现,前文的思想精华还有发扬空间:既然单元“固端解”是有限元误差的主要来源,就可以用EEP公式简便地事先求出来,从而可以不经有限元计算而一举得到所需的网格划分。本文简要介绍这一最新方法的思路和机理,并给出初步的数值结果。 展开更多

关键词 矩阵位移法 一维有限元法 固端解 先验定量估计 自适应网格划分

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固端法:二维有限元先验定量误差估计与控制 被引量：3

2

作者 袁驷 袁全 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期8-14,共7页

该文基于有限元超收敛计算的单元能量投影(Element Energy Projection,简称EEP)法,尝试将一维有限元中新近提出的先验定量误差估计的“固端法”拓展到二维有限元分析,以Poisson方程为例,用EEP公式预先估算出各单元的误差,可以不经有限... 该文基于有限元超收敛计算的单元能量投影(Element Energy Projection,简称EEP)法,尝试将一维有限元中新近提出的先验定量误差估计的“固端法”拓展到二维有限元分析,以Poisson方程为例,用EEP公式预先估算出各单元的误差,可以不经有限元求解计算而直接给出满足精度要求的网格划分。该文给出的初步数值算例验证了该法的有效性。 展开更多

关键词 二维有限元法 单元能量投影 固端法 先验定量估计 自适应网格划分

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基于物理学的铣削过程仿真关键技术 被引量：2

3

作者 毕运波 柯映林 +1 位作者 成群林 董辉跃 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期541-546,共6页

为了预测零件加工变形,基于铣削加工有限元理论,构建了基于物理学的铣削加工过程仿真环境,研究了刀位轨迹离散、材料去除、网格自适应生成及动态网格数据维护等关键技术的处理.针对刀具的每次进给运动,系统自动检测刀具和工件毛坯网格... 为了预测零件加工变形,基于铣削加工有限元理论,构建了基于物理学的铣削加工过程仿真环境,研究了刀位轨迹离散、材料去除、网格自适应生成及动态网格数据维护等关键技术的处理.针对刀具的每次进给运动,系统自动检测刀具和工件毛坯网格相交的区域,通过网格自适应求精、粗化和删除以及有限元分析计算,模拟真实的铣削加工过程.该仿真环境可综合考虑加工参数、刀具路径等因素对零件加工变形的影响,优化加工工艺,保证加工精度. 展开更多

关键词 铣削加工 数值模拟 有限元 网格自适应

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特征值问题虚拟元方法发展综述

4

作者 孟健 梅立泉 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期851-861,共11页

随着虚拟元方法的引入,特征值问题的数值解法取得进一步发展,系统地总结了特征值问题虚拟元方法已取得的主要成果,阐述了特征值问题虚拟元方法的特点。基于现有理论和数值分析,总结了特征值问题虚拟元方法亟需解决的问题。

关键词 虚拟元方法 特征值问题 谱理论 多边形网格 网格自适应

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基于IPDG方法的超声速混合层流动数值模拟 被引量：1

5

作者 王贤 刘伟 +1 位作者 赵明 刘正先 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期275-283,共9页

为了满足超声速混合层高精度模拟需求,实现了基于内罚方法的间断伽辽金(IPDG)方法数值模拟。通过将黏性通量作为辅助变量使得Navier-Stokes方程降阶,并利用间断伽辽金方法进行空间离散,最后采用Newton-Krylov隐式方法对空间半离散方程... 为了满足超声速混合层高精度模拟需求,实现了基于内罚方法的间断伽辽金(IPDG)方法数值模拟。通过将黏性通量作为辅助变量使得Navier-Stokes方程降阶,并利用间断伽辽金方法进行空间离散,最后采用Newton-Krylov隐式方法对空间半离散方程进行时间推进。相对于有限体积法数值精度提高到了3阶。将该方法应用于对流马赫数为0.2的二维平面超声速混合层的数值模拟中,通过与实验数据的对比验证了方法的可靠性。数值结果显示了混合层中层流到湍流的发展过程。在此基础上,将基于数值解误差分布的自适应网格技术与IPDG方法结合起来,对比发现自适应网格数量减少了9倍,计算时间减少了8倍,大幅提高了方法的计算效率。 展开更多

关键词 超声速混合层 间断迦辽金有限元方法 内罚方法 对流马赫数 网格自适应

原文传递

空中强爆炸冲击波地面反射规律数值模拟研究 被引量：9

6

作者 姚成宝 王宏亮 +2 位作者 浦锡锋 寿列枫 王智环 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期21-28,共8页

为准确预测空中强爆炸产生的冲击波载荷分布,基于欧拉坐标系建立了能够模拟具有高密度比、高压力比的强激波问题的二维多介质流体数值方法。结合网格自适应技术,对1 kt TNT当量的空中强爆炸在不同爆炸高度下的冲击波地面反射过程进行了... 为准确预测空中强爆炸产生的冲击波载荷分布,基于欧拉坐标系建立了能够模拟具有高密度比、高压力比的强激波问题的二维多介质流体数值方法。结合网格自适应技术,对1 kt TNT当量的空中强爆炸在不同爆炸高度下的冲击波地面反射过程进行了数值模拟,并考虑了真实气体状态方程和空气随高度不均匀分布的影响。计算得到了地面上距爆心投影点大尺度范围内的反射超压和冲量等冲击波载荷分布,并给出了冲击波载荷随爆高的变化规律。 展开更多

关键词 空中强爆炸 多介质流体 网格自适应 冲击波反射 爆高

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空气自由场中强爆炸冲击波传播二维数值模拟 被引量：8

7

作者 姚成宝 李若 +1 位作者 田宙 郭永辉 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期585-590,共6页

编写了适用于模拟具有高密度比、高压力比的强激波问题的二维柱对称多介质流体计算程序。利用有限体积方法求解流体的Euler方程组,采用level set方法捕捉爆炸产物与空气的运动界面,并通过求解物质界面两侧Riemann问题的精确解来计算爆... 编写了适用于模拟具有高密度比、高压力比的强激波问题的二维柱对称多介质流体计算程序。利用有限体积方法求解流体的Euler方程组,采用level set方法捕捉爆炸产物与空气的运动界面,并通过求解物质界面两侧Riemann问题的精确解来计算爆炸产物与空气之间的数值通量。研制了三角形网格自适应技术来实现网格的自动加密和粗化,在保证捕捉激波峰值的前提下有效地提高了计算效率。利用计算程序对1kt TNT当量的空气自由场强爆炸问题进行数值模拟,计算得到的峰值超压、冲击波到达时间等物理参数与点爆炸理论结果基本一致。 展开更多

关键词 爆炸力学 空中强爆炸 LEVEL SET RIEMANN问题 网格自适应 自由场 冲击波

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基于机器学习的非定常流场网格自适应

8

作者 李彩云 安慰 +1 位作者 刘学军 吕宏强 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期89-101,I0002,共14页

现有针对非定常流场数值模拟的网格自适应方法,通常每隔一段时间步就进行一次网格调整,增加了计算复杂度和精度损失。针对这一问题,本文基于间断伽辽金(discontinuity Galerkin,DG)有限元法提出了结合BPNN(backpropagation neural netwo... 现有针对非定常流场数值模拟的网格自适应方法,通常每隔一段时间步就进行一次网格调整,增加了计算复杂度和精度损失。针对这一问题,本文基于间断伽辽金(discontinuity Galerkin,DG)有限元法提出了结合BPNN(backpropagation neural network)和MMPDE(moving mesh partial differential equation)的非定常流场网格自适应方法。该方法首先采用DG有限元法对Navier-Stokes方程进行非定常计算,得到统计意义上的网格间断量;然后以初始网格和间断量训练BPNN回归模型,用于预测任意位置节点的间断量;接着使用MMPDE变分法移动网格节点,使其符合统计意义的间断量分布;最终通过Laplacian网格平滑法保证网格单元质量。圆柱绕流非定常流场算例的验证结果表明,该方法能够在不改变网格拓扑结构和不增加节点数的情况下完成一次性网格自适应,显著提高了非定常流场数值计算的精度和效率。 展开更多

关键词 网格自适应 非定常流场 间断伽辽金 移动网格偏微分方程 反向传播神经网络

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自适应方法在APFSDS干扰流场模拟中的应用 被引量：3

9

作者 任登凤 谭俊杰 张军 《弹道学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期1-6,共6页

对常用的网格自适应方法进行总结分析,指出它们的不足,在此基础上,采用基于网格局部重构的网格自适应方法对网格进行自适应,用Delaunay方法生成三维非结构网格,并对生成的网格进行了优化.以基于格心的有限体积法为基础,空间二阶精度,采... 对常用的网格自适应方法进行总结分析,指出它们的不足,在此基础上,采用基于网格局部重构的网格自适应方法对网格进行自适应,用Delaunay方法生成三维非结构网格,并对生成的网格进行了优化.以基于格心的有限体积法为基础,空间二阶精度,采用LU-SGS隐式方法求解Euler方程,网格单元边界处守恒量通量的计算采用了Hanel方法,对NACA0012翼型绕流及脱壳穿甲弹弹托分离流场进行了数值模拟,取得了较好的结果. 展开更多

关键词 非结构网格 网格自适应 网格生成 APFSDS

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各向异性网格自适应计算在超燃模拟中的应用 被引量：2

10

作者 邹建锋 盛东 +1 位作者 方磊 郑耀 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期2140-2150,共11页

采用各向异性网格自适应求解技术,将其应用于DLR超燃冲压发动机燃烧室中的超燃模拟.开展了3个算例,包括采用滑移壁面条件的燃烧室冷流场模拟、采用无滑移壁面条件的冷流场模拟及采用无滑移壁面条件的反应流模拟.模拟中,各向异性网格自... 采用各向异性网格自适应求解技术,将其应用于DLR超燃冲压发动机燃烧室中的超燃模拟.开展了3个算例,包括采用滑移壁面条件的燃烧室冷流场模拟、采用无滑移壁面条件的冷流场模拟及采用无滑移壁面条件的反应流模拟.模拟中,各向异性网格自适应计算捕捉到了如激波、射流、边界层、火焰面等具有各向异性特征的大梯度区域,并利用各向异性网格进行了很好的加密.对比利用各向同性网格的初始流场计算,各向异性网格自适应计算使基于滑移条件、无滑移条件的冷流计算及反应流计算的网格单元数量分别下降了36.2%,36.4%和36.8%,有效降低了计算规模,而且流场大梯度区域的计算结果更准确,辨析度更好.结果表明:对于像超燃这类具有各向异性特征的问题,各向异性网格系统比各向同性网格系统有更好的计算效率及准确性,同时也表明基于Mach数场构造的各向异性网格系统可以有效应用于超燃计算. 展开更多

关键词 各向异性非结构网格 网格自适应 度量张量 超声速燃烧 超燃冲压发动机

原文传递

一维双曲系统的网格自适应算法

11

作者 刘洁玮 林京 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1376-1380,1384,共6页

文章基于一类Godunov型的中心-迎风算法构造了根据解的局部性质调整网格疏密程度的自适应算法;提出了一个新的光滑探测器用以检测光滑区域和间断区域;该探测器简单实用,数值实验证明光滑探测器能很好地捕获间断区域;同时,分析了自适应... 文章基于一类Godunov型的中心-迎风算法构造了根据解的局部性质调整网格疏密程度的自适应算法;提出了一个新的光滑探测器用以检测光滑区域和间断区域;该探测器简单实用,数值实验证明光滑探测器能很好地捕获间断区域;同时,分析了自适应算法的误差以及提供了该算法相关步骤的理论证明,理论分析表明,对于阶数r≥2的算法,网格自适应算法能减小误差。 展开更多

关键词 中心-迎风算法 网格自适应 间断区域 光滑区域 光滑探测器

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网格自适应有限元极限分析法在边坡稳定性评价中的应用

12

作者 王水亮 党进谦 +1 位作者 赵亚楠 李凌芸 《水电能源科学》 北大核心 2015年第9期132-135,共4页

为规避有限元极限分析法应用于边坡计算中的奇异点问题,并进一步提高该算法的精度和效率,基于有限元极限分析理论,通过二次圆锥优化Mohr-Coulomb屈服准则,利用优化后的屈服准则衡量离散单元,依据预定应力、应变的阈值搜索出边坡塑性区... 为规避有限元极限分析法应用于边坡计算中的奇异点问题,并进一步提高该算法的精度和效率,基于有限元极限分析理论,通过二次圆锥优化Mohr-Coulomb屈服准则,利用优化后的屈服准则衡量离散单元,依据预定应力、应变的阈值搜索出边坡塑性区离散单元,对塑性区网格单元标记并局部自适应,通过该过程的多次循环迭代,实现网格有目的局部自动加密,多次优化并最终找出合理的剪切带。实例计算结果表明,模型3次自适应后均能达到理想的精度和误差控制,验证了网格自适应方法的有效性。 展开更多

关键词 有限元 网格自适应 二次圆锥优化 重新规划

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计及电池寿命和经济运行的微电网储能容量优化 被引量：73

13

作者 肖浩 裴玮 +2 位作者 杨艳红 齐智平 孔力 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期3256-3265,共10页

针对微电网系统中储能容量优化配置问题,为保证规划储能容量对于系统未来运行具有更好的适应能力,在规划阶段详细考虑了含储能微电网的经济优化运行,并量化评估了运行中的储能寿命损耗,提出了一种同时计及系统经济运行和电池寿命的微电... 针对微电网系统中储能容量优化配置问题,为保证规划储能容量对于系统未来运行具有更好的适应能力,在规划阶段详细考虑了含储能微电网的经济优化运行,并量化评估了运行中的储能寿命损耗,提出了一种同时计及系统经济运行和电池寿命的微电网储能容量双层优化模型,针对模型中运行变量与规划变量混合,且求解时微电网期望运行成本与储能容量呈现出难以解析的"黑箱"特性,提出了一种网格自适应直接搜索算法与改进粒子群算法相结合的两阶段模型迭代求解策略,通过多种场景的对比分析,结果表明:所提出的储能容量优化配置方案在保障系统运行经济性的同时,有效避免了储能的深度充放电,延长了储能使用寿命,具有更好的整体经济效益;两阶段求解方法也有效降低了模型的计算规模和求解难度,计算效率更高。仿真结果证明了模型和求解方法的有效性,可为微电网系统储能容量的配置提供一定的参考。 展开更多

关键词 微电网 储能 容量优化 经济运行 电池寿命 网格自适应直接搜索

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基于多目标网格自适应搜索算法的储能系统参与AGC优化控制策略 被引量：26

14

作者 路小俊 伊建伟 李炎 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期2116-2124,共9页

为使储能系统(energy storage system,ESS)更好地辅助传统调频机组参与电网的自动发电控制(automatic generation control,AGC),提出了一种基于动态仿真滚动优化和多目标网格自适应搜索(multi-objective mesh adaptive direct search,MO... 为使储能系统(energy storage system,ESS)更好地辅助传统调频机组参与电网的自动发电控制(automatic generation control,AGC),提出了一种基于动态仿真滚动优化和多目标网格自适应搜索(multi-objective mesh adaptive direct search,MOMADS)算法的优化控制策略。该策略基于对系统功率扰动的预测数据,并结合动态仿真结果和MOMADS算法对未来1min时间段内AGC指令的最优分配比例进行滚动优化计算,使系统AGC性能达到最优。算例分析表明,该策略能够有效提高系统的AGC性能,稳定系统频率,维持ESS的SOC在较为理想的区间,并且具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 自动发电控制 储能系统 优化控制策略 非劣解排序 网格自适应搜索

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约束优化模式搜索法研究进展 被引量：20

15

作者 黄天云 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第7期1200-1215,共16页

实际工程应用中的优化问题通常包含复杂的约束条件,其目标函数可能是非线性、非连续、不可微甚至随机函数;而约束函数可能是线性、非线性、离散变量集,甚至黑盒函数(例如,由程序代码生成的值集合);约束变量也可能是包含连续、离散或分... 实际工程应用中的优化问题通常包含复杂的约束条件,其目标函数可能是非线性、非连续、不可微甚至随机函数;而约束函数可能是线性、非线性、离散变量集,甚至黑盒函数(例如,由程序代码生成的值集合);约束变量也可能是包含连续、离散或分类值的混合变量.这些复杂的情况,使得没有任何导数/梯度信息可供利用,因此无法利用现有的凸优化技术求解.文中研究如何利用模式搜索法对常见的混合变量约束优化模型进行求解.首先对直接搜索法的发展历史进行概述;特别地,给出模式搜索法统一的数学描述和收敛性分析.对约束条件从无约束(一般模式搜索)到线性约束(广义模式搜索GPS)、非线性约束(GPS过滤法)和混合约束(广义混合变量规划GMVP)的推广以及在边界约束条件下,算法搜索方向从有限集向紧致集的扩展(网格自适应直接搜索MADS),进行了全面分析;在此基础上对该领域尚存在的问题及进一步的研究方向进行了总结. 展开更多

关键词 约束优化 直接搜索法 模式搜索法 广义模式搜索GPS GPS过滤法 广义混合变量规划GMVP 网格自适应直接搜索MADS

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计及充电负荷不确定性的充电站储能鲁棒优化配置方法 被引量：20

16

作者 石锦凯 鲍谚 +2 位作者 陈振 姜振宇 张维戈 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2021年第20期49-58,共10页

针对充电站充电负荷的波动性和不确定性特点,提出了计及充电负荷不确定性的充电站储能鲁棒优化配置方法。首先,建立了多面体不确定集描述电动汽车充电负荷的波动性与不确定性。随后,建立了储能系统容量优化配置模型,同时,在优化配置模... 针对充电站充电负荷的波动性和不确定性特点,提出了计及充电负荷不确定性的充电站储能鲁棒优化配置方法。首先,建立了多面体不确定集描述电动汽车充电负荷的波动性与不确定性。随后,建立了储能系统容量优化配置模型,同时,在优化配置模型中利用储能电池可变寿命模型,实现多约束条件下的储能系统综合成本最小化,使得充电站可以在增加较少综合成本的情况下应对负荷的随机波动。最后,基于鲁棒优化理论实现不确定模型从随机参数到确定性参数模型的转换,结合网格自适应直接搜索算法得到储能系统最佳配置参数。算例通过与确定性算法的对比,验证了所提方法的可行性。 展开更多

关键词 不确定集 网格自适应直接搜索 鲁棒优化 寿命预测 储能配置

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考虑电池寿命和运行控制策略影响的风电场储能容量优化配置 被引量：18

17

作者 沈子奇 裴玮 +3 位作者 邓卫 肖浩 赵振兴 齐智平 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期2236-2244,共9页

为了满足电网对风电场功率变化率的要求,提出了一种改进的风电场储能容量优化配置方法。该方法计及电池使用寿命以及由此带来的电池更换成本,能够更加精确地反映风电场寿命周期内的储能系统经济性。以风电场寿命周期内储能系统初始购置... 为了满足电网对风电场功率变化率的要求,提出了一种改进的风电场储能容量优化配置方法。该方法计及电池使用寿命以及由此带来的电池更换成本,能够更加精确地反映风电场寿命周期内的储能系统经济性。以风电场寿命周期内储能系统初始购置及更换总成本最低为优化目标,建立了储能容量优化配置模型;将电池寿命和运行控制策略纳入优化模型;并将计及风储联合长期运行的优化模型视为黑盒函数,采用网格自适应直接搜索算法对该黑盒函数进行搜索求解,得到满足风电并网相关技术规定的最佳配置容量。在算例分析中采用实际风电场1 a发电数据进行仿真计算,对比了改进前后优化方法对优化结果的影响,采用改进后的优化方法,风电场寿命周期内储能投资总成本可以降低15%~20%,验证了所提模型及其求解方法的有效性。 展开更多

关键词 风电场 功率变化率 储能容量 电池寿命 控制策略 黑盒函数 网格自适应直接搜索

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冲压成形模拟过程中的工艺切口算法及应用 被引量：9

18

作者 谢邵辉 柳玉起 杜亭 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1205-1208,共4页

针对板料成形模拟过程中的工艺切口问题,提出了网格自适应加密与减密技术的工艺切口算法。算法采用向前推进方式对切边线经过的单元进行网格调整,通过网格映射方法完成新旧单元体系下物理量信息传递。将算法集成到基于动力显式算法的FAS... 针对板料成形模拟过程中的工艺切口问题,提出了网格自适应加密与减密技术的工艺切口算法。算法采用向前推进方式对切边线经过的单元进行网格调整,通过网格映射方法完成新旧单元体系下物理量信息传递。将算法集成到基于动力显式算法的FASTAMP软件中,模拟实际生产的汽车覆盖件成形过程,优化工艺切口时的模具行程、切口的大小、位置和形状等。将工艺切口方案应用于实际拉深成形中,其成形结果不仅验证了数值模拟结果的准确性,同时也证明了工艺切口算法的实用性。 展开更多

关键词 板料成形 数值模拟 工艺切口 网格自适应加减密

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基于GMADS与问题信息的车间单元上下料口布局优化方法 被引量：7

19

作者 谢洁明 陈庆新 +1 位作者 毛宁 张惠煜 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期3847-3858,共12页

为了适应定制化、快速响应的市场需求,考虑物料储运系统有限运载能力的设施布局问题日益重要。针对具有单向多重封闭回路自动导引小车(AGV)的智能车间制造单元上料与下料(P/D)口布局问题,研究了将智能搜索算法与无导数直接搜索算法相结... 为了适应定制化、快速响应的市场需求,考虑物料储运系统有限运载能力的设施布局问题日益重要。针对具有单向多重封闭回路自动导引小车(AGV)的智能车间制造单元上料与下料(P/D)口布局问题,研究了将智能搜索算法与无导数直接搜索算法相结合的仿真优化方法。建立以最小化平均运输总成本为目标函数,以P/D口几何位置和AGV平均拥堵时间等车间运行过程性能指标为约束的优化模型;针对该模型的目标函数没有封闭的数学表达形式的特点,设计了一种基于仿真的遗传网格自适应直接搜索算法(GMADS)求解该模型;提出一种基于仿真信息与问题特征的方法,改善算法搜索方向,提高解的质量及算法的效率;通过设计对比实验和实际智能车间的应用案例,验证了所提优化算法求解车间单元P/D口布局问题的有效性、优越性及其应用价值。 展开更多

关键词 上下料口布局 仿真优化 遗传网格自适应搜索算法 无导数优化

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电磁场有限元网格的自适应改进 被引量：2

20

作者 李金香 许善椿 《大电机技术》 北大核心 1997年第4期20-25,43,共7页

介绍二维有限元自适应剖分软件（Ａｄａｐｔ－Ｍｅｓｈ），包括网格Ｄｅｌａｕｎａｙ调整和自适应加密技术等。它适用于各种后验误差估计的有限元算法。文章还给出了电机电磁场问题应用实例。

关键词 有限元网络 自适应改进 电磁场 软件

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