【摘 要】
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复杂机械系统的设计,特别是其最优设计,常常是一种多设计变量和多设计约束的非线性问题,传统的数值方法很难实现它的求解.该论文从复杂机械系统设计的实际应用出发,进行了机
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复杂机械系统的设计,特别是其最优设计,常常是一种多设计变量和多设计约束的非线性问题,传统的数值方法很难实现它的求解.该论文从复杂机械系统设计的实际应用出发,进行了机械多级设计的原理和方法研究,取得了如下研究成果:针对多变量和多约束关系的复杂机械设计问题,建立了完整的机械多级设计模型,提出了机械多级设计的一般方法和基本原则.同时也提出了机械多级设计的协调策略和算法,从理论上证明了该论文提出的分解方法及其协调求解结果等效于原问题不分解时的求解结果,为机械多级设计提供了理论依据.结合机械多级设计问题的具体需要,提出了非自由超图的概念.非自由超图可以更好地反映机械多级设计问题的实际需要,为机械多级设计提供了更强有力的工具和表达手段.通过与机械多级设计问题的自由超图映射的对比研究,提出了机械多级设计问题的非自由超图映射方法,及其相应的非自由超图分解目标与数学表达式,为机械多级设计的实际应用奠定了理论基础.非自由超图的分解是一种NP-难问题,寻求高效率、高质量的分解算法是实现机械多级设计的重要研究内容.该论文开发了两种新型高效的分解算法.实现了提出的机械多级设计理论、方法及算法的实例应用.
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