为提高结构可靠性分析问题求解的稳定性和计算效率,提出一种基于乘子法的结构可靠性分析方法。该方法针对正态分布的独立随机变量,从结构可靠度问题的KT条件出发,结合拉格朗日函数,构造出了相应的增广目标函数,并利用外罚函数法进行求解和结构可靠性分析。数值算例和工程算例验证了该方法的稳定性和有效性。

针对较少投影数据图像重建问题，在最小二乘优化的基础上，提出将未知误差引入不等式约束中，并针对其不适定性提出运用Landweber迭代正则化技术进行迭代求解。数值实验表明相对以往各算法，此迭代算法更加稳定，并且在重建质量以及重建时间上都具有一定的优势。

二维截面曲线重建与正向设计技术相结合是实现复杂外形产品CAD模型重建的重要方法。针对该问题提出了基于SolidWorks软件草图的二维截面曲线约束优化技术,并对截面草图曲线的拟合表达、约束表达和约束优化模型的建立及其求解等关键技术进行了深入研究。应用实例表明,基于SolidWorks的截面草图曲线约束优化方法可以得到在满足约束条件下的数据点列最优逼近曲线,基于该优化曲线可以高效、准确地构建出复杂外形产品的曲面模型。

为解决液压挖掘机工作机构的超多目标优化难题,以新型三副摇杆正铲挖掘机构为研究对象、开展基于超多目标进化算法的优化设计研究。以三副摇杆工作机构的功能特点和正铲挖掘机的挖掘力、推压力、挖掘图谱指标等性能指标为目标函数建立其约束超多目标优化模型。通过引入自适应旋转模拟二进制交叉算子,提出一种改进的约束超多目标进化算法,增强算法处理复杂约束优化问题的能力,并在标准测试函数集中进行验证。将改进算法应用于70 t级液压挖掘机三副摇杆工作机构优化实例中,并与当前最先进的8种约束多目标进化算法进行比较研究,验证所提出算法的有效性。最后基于理想解法从得到的非支配解集中筛选出满意度最高的三副摇杆工作机构设计方案,并与现有经典机型方案的性能参数进行比较。优化结果表明:提出的算法在挖掘机工作机构优化中

针对传统的可靠度计算方法在求解多目标函数的约束优化及高非线性结构功能函数的可靠度求解时计算效率低、收敛性不高等问题,提出了一种基于序列二次规划法的结构可靠度计算方法。该方法引入序列二次规划法的约束优化模型并结合可靠度指标计算模型,在每一迭代步通过求解一个二次规划子问题来确定目标函数的下降方向,构造价值函数确定搜索步长,使其全局收敛以获得可靠度最优解及验算点。通过三个算例验证了该方法的有效性。