復雜環(huán)境下V帶和齒輪傳動設計優(yōu)化理論與方法研究.pdf

1、V帶和齒輪傳動是兩類最基本和重要的機械傳動形式，應用極為廣泛。對它們進行全局優(yōu)化設計，以及考慮它們在復雜不確定的實際應用背景下的優(yōu)化設計，不僅具有重要的理論價值，而且具有廣闊的應用前景。本文根據(jù)工程實際中這兩類傳動面臨的復雜設計和工作環(huán)境特點，以現(xiàn)代優(yōu)化理論與方法和現(xiàn)代不確定數(shù)學理論與方法為研究工具，研究了這兩類傳動設計的確定性全局優(yōu)化方法，首次提出了處理一類多態(tài)不確定性非線性優(yōu)化問題的方法并應用到V帶傳動設計優(yōu)化中。主要研究工作如下:

2、
　　 1、分別建立了以V帶承載能力最大化和V帶疲勞壽命最長為目標的V帶傳動設計優(yōu)化問題的數(shù)學模型，研究了這兩類模型目標函數(shù)的凹性、單調(diào)性等特點，證明了它們的可行域是有界閉凸集。以此為基礎，提出了尋求其全局最優(yōu)設計方案的最優(yōu)值線段算法?？朔艘延醒芯砍晒牟蛔?，即以往設計中要么依賴于沒有收斂性理論保證的啟發(fā)式算法，要么只能得到可行設計方案或局部最優(yōu)設計方案。
　　 2、在包含隨機、模糊、區(qū)間等多種形態(tài)不確定參數(shù)的環(huán)境下，

3、分別建立了V帶傳動承載能力最大化和疲勞壽命最大化問題的多態(tài)不確定非線性優(yōu)化(PUNP)模型。在給定模糊隸屬度和隨機變量的置信水平的條件下，推導了這些不確定性優(yōu)化模型的確定型等價式。
　　 3、基于一種建立在描述區(qū)間不等式的最大和最小范圍不等式定義基礎上的區(qū)間規(guī)劃理論，對具有多態(tài)不確定性的V帶傳動承載能力最大化和疲勞壽命最大化問題，分別提出了尋求其區(qū)間最優(yōu)解的兩步抽樣算法，為實際工程設計提供了靈活的設計方案。
　　 4、分

4、別基于比較區(qū)間序的一種滿意度理論和一種可能度理論，提出了求解多態(tài)不確定非線性優(yōu)化問題的兩種交互式抽樣算法，案例研究表明這兩種算法能夠有效地得到穩(wěn)健的V帶傳動設計優(yōu)化方案。
　　 5、針對一類載荷系數(shù)確定的直齒圓柱齒輪傳動的體積優(yōu)化設計問題，提出了三種全局優(yōu)化方法。第一種方法通過變量變換，將原非線性模型轉(zhuǎn)換成了含混合變量的線性規(guī)劃問題。再通過設計該類規(guī)劃的全局優(yōu)化方法，使得原問題在連續(xù)變量空間和混合變量空間中均能求出所有全局最優(yōu)解