基于混合优化算法的曲线曲面优化设计方法研究-论文.pdf

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1、团固四匣国哩仿真，建螟ICADICAMICAEICAPP基于混合优化算法的曲线曲面优化设计方法研究王毛毛，赵卫国，冯盈雪(内蒙古工业大学机械学院机械工程系，呼和浩特ol005I)摘要：利用传统能量法建立曲线优化数学模型，设定约束条件并在此基础上改进能量法，同时结合遗传算法及蚁群算法的优点，建立一种新型的优化算法，把这种优化算法应用到实际人体背部曲线曲面优化中，通过实例验证，得到了较好的结果，并与其它算法做比较，证明其有效性。关键词：网格能量法；遗传算法；蚁群算法曲线光顺；曲面光顺中图分类号：TP3

2、19文献标志码：A文章编号：1002—2333(2014)01—0051—030ptimumDesignMethodsofCurveandSurfaceBasedonHybridOptimizationAlgorithmWANGMaomao，ZHAOWeiguo，FENGYingxue(1⋯Iiwnl(1I'Met‘hanit’alEngin~Pring．CollegeofMechanica1．hmerM．ngolUniv~·rsit>,ot”n‘。hno1．g>，llnttol010051，Ch

3、ina)Abstract：Themathetnati(。allT1()(hlofthecurvewhi(‘hwouhtbeoptimizedhasbeenbuihusingIhenlethudsol’Ene,’gy．Enel’gxmethodisi,npl’ove(t1)ase

4、inalgorithmisestalishedan

5、m；‘‘[11ringsrnoolhing：surfa{’Psnloothing0引言上一条小弹簧，弹簧的弹性系数为JB，，⋯于光顺前后的J随符会的进步。科7：-技术的不断发展，人们对产品值点都有偏移，所以每个小弹簧都仃能量，昕仃小弹锗的外形‘J多力‘的要求，对产曲面精度要求也越来．二总的能垣为：E~pH,l{：=lI—Q，lI!(2)越高．JIfiItt：I线曲面的光顺要求就成rfH1而造型设计的二l=【】部分．如何评判曲线曲而是甭光顺以及怎样使曲线小弹簧的能量模已经建●，这样就能得刽优化的}¨

6、I丽JJJi)7；JJbr{就成了『抖1线f}f1而造型的核心问题。能量法模型(即样条]：It]J-,g+-簧侄内的整个系统总能)，总能足线fI{Il顺常用的一种整休优化法，它是把光顺问的表达式为：r7题转化为最优化『丌J题而进行求解的。遗传算法是通过生．E=E+E；=(E∑一(J』ll(3)物自然选择中的选择、遗传、变异等自然机制来提高各个二’二，=o个体的通，从而选择jt{更能适心生存的个体。遗传算式中：(E1)z=，『}h线P(t)光顺的}1的就是使曲线的总能法的最好优点就是能其他算法进行结

7、合，对其它算法达到极小值；E的大小表示盹线光Ili~t'l',J情况；E反映的兼一M-比较好所以提m遗传算法结合蚁群算法，形成丫光顺后的曲线逼近原始曲线的情况对于曲线尸(f)比一种新的怕线H{1光顺力‘法，该方法结合改进的网格能顺程度要求越高．则曲线光16,I~',j应变能E就得越小，对世法，能够得到好的曲线曲而光顺效果。于要求光顺后的曲线越是逼近光顺前的原始fffi线．ij!iJ：J,l曲线光顺优化能量法弹簧的总能量⋯越小。。至此．这样就能把实物模的，．，能量法的基本原理曲线光顺的题转换成数学模

8、进优化的问题、根槲能艟法原婵，把迎过所有数据型值点Pl(i=0，1，1．2能量法光顺的基誉公式⋯没曲线，(i)和，)(t)分别为光顺Jji『后的次B样条，i'1)连接而成的i次均匀B样条曲线设定为(t)，而，，(t)是K：fd,J~的次均匀B样条曲线．数学分析中Jp(t)曲线，其表达xt：$)-Y~l为：“+2，I+过仳点，(i：0，l，⋯'『?)连成曲线的样条函数．则曲(f)：∑(『)_P(t)：∑k)B『lj(fJ【4)1r线P(7)的J变能为：=(E1)』k2(1．(1)=【