为实现飞机发动机吊挂轻量化设计,在盒式梁式结构吊挂的基础上进行拓扑优化。基于SIMP变密度拓扑优化法,运用折衷规划法定义飞机发动机吊挂实际应用中多工况静态刚度和动态振动频率最大化的综合目标函数,将多目标问题转化为单目标问题,通过层次分析法确定各工况的权重系数,进行吊挂的综合目标拓扑优化。此方法完善了单目标拓扑优化在实际应用条件下难以获得全局最优解的缺陷。优化后模型结果符合设计要求,该方法进行发动机吊挂的概念设计有效可行。

根据折叠式电动车的功能要求,设计出一种折叠机构,并对折叠机构进行尺寸优化。根据折叠式电动车展开和折叠两种状态的要求设计出一种六杆机构,对该机构进行尺寸综合,分别建立展开和折叠两种状态下的数学模型。建立优化模型并确定设计参数,以折叠后尺寸最小和整车最轻便为目标建立优化模型的目标函数,根据功能和面向用户的人机工程、整车刚度等要求建立约束条件,采用MATLAB中的多目标优化算法,计算得到最优结果。建立优化后的折叠机构的三维模型,在插件Motion中进行运动仿真,验证了机构的合理性。

为了实现巴哈赛车车架的轻量化,以车架刚度和频率为优化目标,采用折衷规划法归一化子目标建立综合目标函数,运用灰色关联分析法评价子目标权重系数,对车架进行拓扑优化;根据拓扑优化的结果对车架进行二次设计,在保证刚度和安全使用条件下,对车架管件进行尺寸优化。分析结果表明,改进后的车架的刚度性能、强度性能和模态固有频率均有提高,车架减重24.1%,证明了优化设计的有效性和可行性,并为车架的相关设计提供了借鉴和参考。

针对当前车辆在行驶过程中座椅振动比较大问题，采取多目标遗传算法对五自由度车辆振动模型进行优化。提出了一个新的多目标遗传算法，同时考虑五自由度车辆振动模型相互冲突的五个函数；建立五自由度车辆振动模型，通过对5个不同目标函数进行优化，分别为座椅加速度、前轮速度、后轮速度、簧载质量和前轮的相对位移及簧栽质量和后轮的相对位移，从这些目标函数中选出不同四对函数用于2-目标优化处理；通过图形展示2-目标优化处理结果，并与以往研究结果形成鲜明对比。优化结果显示，车辆经过地面隆起物时，座椅产生的加速度较小。采用多目标遗传算法对五自由度车辆振动模型优化后，车辆在行驶过程中经过地面障碍物时，座椅振动较小。

鉴于非耐压承载结构对于UUV(Unmanned underwater vehicle)的重要意义,提出一种基于折衷规划法建立综合目标函数,以灰色-层次分析确定子目标权重系数的多目标优化方法。以某型UUV的非耐压承载结构为例,首先采用灰色-层次分析法,得到各子目标(典型工况的柔度和前3阶固有频率的平均值)的权重系数;然后,采用折衷规划法进行多目标拓扑优化设计。优化结果表明该方法适用于UUV非耐压承载结构的初始设计,可行且有效。同时,对比层次分析法和灰色关联分析法,该方法计算效率更高,优化结果更加合理。

大型游乐设备核心部件的设计校核多采用以材料力学为基础的传统计算方式。然而对于复杂的装配件，传统计算方法难以建立吻合度较高的力学模型，因此力学计算的结果难以真实反映承载特性。采用有限元软件ANSYS Workbench真实模拟桑巴塔回转架的2种典型工况，得到回转架在典型工况下的应力、变形分布情况，确定应力关键部位。根据有限元静力学分析结果当中最大应力与最大变形的富余程度提出可优化的参数变量，将基于ANSYS Workbench神经网络响应面法的多目标遗传优化算法应用于回转架钢结构的轻量化设计当中，得出最佳的优化参数配比，实现回转架结构自重减轻8．3％，完成桑巴塔回转架静力学分析与轻量化设计的“无缝”设计流程。

以优化设计行星齿轮泵为目的，在已知载荷、工作条件并选定材料的基础上，建立以流量脉动最小和体积最小为双目标的优化数学模型．建立了关于边界约束条件、性能约束条件、同心约束条件和最小排量约束条件的约束函数，根据最优化方法的算法，选择MATLAB优化函数，编写程序，利用计算机求出最优解。

在液压设备恒定应力加速寿命试验中，针对应力的加载方式引起的热冲击和单目标参数带来的分析精度问题，设计了基于多目标参数的液压设备恒定应力加速寿命试验。首先，利用Burr Ⅻ型分布建立恒定应力加速寿命试验的数学模型，并以试验产品分位寿命的渐近方差加权和最小为目标，计算出试验最优的低应力水平以及产品在低应力水平和高应力水平上的最佳分配比例；其次，计算出模型参数的置信区间并对模型参数进行敏感性分析；最后，以莱液压产品为实例进行分析。结果表明：该试验有助于提高液压产品可靠性分析的精度。

以某车型钣金冲压后副车架作为优化对象，通过拓扑、形貌和性能等多目标方法优化，设计成采用液压成形管件与钣金冲压件拼焊成的后副车架，在通过台架试验和可靠性道路试验验证后进行了量产。

液压支架是煤矿机械化综采工作面的关键设备，随着综采技术的发展，对液压支架设计的要求越来越高。现在很多煤矿企业仍然停留在手动优化四连杆参数的阶段，导致设计出的液压支架顶梁轨迹摆幅大，并且优化工作耗时长。介绍了液压支架设计技术、流程。分析其运动轨迹和受力，建立运动学和平面力学分析模型，采用多目标数学模型参数优化的分析方法，对支架四连杆机构进行了优化设计。