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结合模糊算法与遗传算法优化两步激光连接工艺制备的混合复合材料-聚合物接头
摘要： 本研究结合遗传算法与模糊逻辑，对采用两步激光连接工艺获得的混合复合材料-聚合物接头的剪切强度进行建模与优化。该工艺第一步采用30瓦纳秒激光对碳纤维增强聚合物（CFRP）层压板进行表面处理（清洁），此阶段可去除CFRP表层基体材料并在固定工艺参数条件下实施；第二步采用二极管激光通过激光辅助直接连接（LADJ）技术将CFRP与聚碳酸酯（PC）板材接合。实验依据实验设计（DOE）方法制定试验方案，通过改变激光功率与激光能量开展研究。为验证清洁效果，采用相同工艺参数对未经处理的层压板也进行了连接测试。采用方差分析（ANOVA）检测工艺参数的统计影响。结果表明激光处理与工艺参数均对接头性能产生显著影响。随后建立基于模糊逻辑与遗传算法组合的不确定性模型，用于寻找能在最低不确定度水平下实现最大接头强度的最优工艺参数组合。该方法特别适用于评估工艺参数变化对模型精度及工艺稳定性的影响程度。
关键词： 遗传算法、碳纤维增强复合材料、激光清洗、激光连接、混合接头、模糊逻辑
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019化合物半导体周（CSW）- 日本奈良（2019.5.19-2019.5.23）] 2019化合物半导体周（CSW）- 通过阈值控制MOSFET单片集成实现的氮化镓基逆变器
摘要： 自然生态系统展现出物种间相互作用的复杂动态。人造生态系统也呈现类似动态，在移动应用商店中，开发者为追求应用下载量最大化，其竞争行为可视为一种优化过程。本研究旨在理解应用商店动态中的稳定性与不稳定性及其对适应度的影响。我们通过AppEco模型（一个针对iOS应用商店的建模框架）开展研究，该模型经本文扩展并更新至2008-2014年的数据。AppEco模拟了包含以下要素的系统：具有功能特征的应用、开发这些应用的开发者、根据偏好下载应用的用户，以及向用户展示应用的商店平台。模型还纳入了开发者采用的五种典型策略：创新者、挤奶者、优化者、模仿者以及灵活策略（可选择任意策略）。结果表明，尽管模仿策略具有成功性，但在开发者群体中保持较低比例的模仿者时仍存在明确的稳定状态——这与理论生物学中生产者-拾荒者系统的研究结论相呼应。研究还发现，当进化型优化者（作为生产者）与模仿者（作为拾荒者）策略以稳定比例共存时，系统能达到最佳适应度。
关键词： 基于代理的模拟、遗传算法、移动开发者、应用程序系统、进化生态系统模型、计算建模、应用商店
更新于2025-09-16 10:30:52
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激光淬火过程中中碳钢疲劳寿命控制的最优遗传算法
摘要： 本研究提出了一种遗传算法优化模型，用于控制AISI 1040钢部件在高功率二极管激光淬火工艺后的疲劳寿命。首先通过旋转弯曲试验机评估了激光功率和扫描速度等工艺参数对激光处理后部件疲劳寿命的影响。随后基于实验结果开发并测试了优化模型，以寻找能最佳拟合失效循环次数实验数据的回归模型。研究发现激光处理显著提高了辐照试样的疲劳寿命，表明其适用于工业应用。最终应用所提出的遗传算法方法确定了最优回归模型，该模型能非常准确地复现实验趋势，平均误差约6%，与工艺变异性的标准偏差相当。
关键词： 遗传算法、激光淬火、二极管激光器、疲劳寿命
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 基于遗传算法优化的可调光程紧凑型球面镜多程池
摘要： 包括健康和环境?；ぴ谀诘闹诙嗍导视τ枚夹枰舸招透吡槊舳绕宕衅?。本研究报道了一项实验研究，该研究采用遗传算法（GA）设计并优化了一种仅使用廉价球面镜即可实现长距离可调光程（OPL）的紧凑型多程池（MPC）。与双镜方案相比，基于本研究所开发遗传算法的四镜MPC具有更出色的设计灵活性。例如，仅需80立方厘米体积即可实现稳定的24米光程。此外，通过改变镜面位置，可以可控方式实现多种稳定光程。本MPC采用类似蝴蝶结的四镜配置，从而打破镜面对称性（镜面互不平行），获得具有高填充因子的散光光斑模式。与基于散光镜的MPC相比，折叠式光路几何结构进一步提升了紧凑性。相较于先前报道的其他密集模式或折叠球面镜MPC，在相同体积下可获得更长光程。为精确计算线-球交点及反射角，我们基于定制光线追踪算法开发了专用软件，该软件还能通过遗传算法确定满足设计约束条件（镜面直径、焦距及目标光程）的最优MPC配置。为验证仿真结果，我们组装了四镜MPC（采用直径1英寸、焦距25毫米的镜片，安装于运动学支架并固定于铝制底座）。通过改变镜面角度与间距测试了不同MPC配置。利用遗传算法实现了4.5米至28米的多组光程，其中满足此类镜片输出光束质量要求的最长光程为24米。为验证仿真与实验的一致性，我们制备了16米和24米光程配置，通过向腔体注入10纳秒脉冲激光测量MPC内部飞行时间。图1c中0纳秒延迟处记录的首个脉冲对应光学板（位于MPC输入端附近）的部分反射光，第二个脉冲则来自MPC输出端。通过测量两脉冲间的时间延迟计算实际光程，实验测得值16.11米和23.88米与仿真值16.1米、23.82米高度吻合。结论表明，我们开发了采用遗传算法设计的紧凑型四镜MPC（含多种光程变体），并通过MPC内部飞行时间测量实验验证了其中两种配置。
关键词： 光程长度、遗传算法、球面镜、多通池、气体传感器
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于气候的日光性能优化：采用耦合遗传算法与模拟退火优化方法实现建筑开窗与遮阳设计
摘要： 由于窗体特性对采光性能的影响具有复杂性和非线性特征，多种元启发式优化方法已被应用于高性能玻璃幕墙与遮阳系统设计。然而，由于优化方法的随机特性及其配置差异，不同优化方法所得最优解可能存在差别。本文研究了通过模拟退火算法（SA）与遗传算法（GA）杂交来提高遗传算法可靠性、一致性与鲁棒性的方法，重点考察了SA中不同冷却策略（包括初始温度及各温度下的状态转移机制——该机制通过控制搜索的全面性与收敛加速效果）的影响。基于不同方法所得最优案例目标函数值的均值与方差，对优化方法的可靠性、一致性与鲁棒性进行分析后发现：采用较高初始温度的GA/SA混合算法与单纯GA存在显著差异，且混合算法表现优于GA。
关键词： 优化、遗传算法、建筑窗系统、混合进化算法、采光、模拟退火
更新于2025-09-12 10:27:22
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镍基高温合金薄板激光套料钻孔中孔锥度的实验研究
摘要： 本研究论文报告了获得最小孔锥度时的最佳激光钻孔输入参数，并通过实验研究了Inconel-718板材上选定激光钻孔输入参数对孔锥度的影响。Inconel-718是一种镍基超级合金，在航空航天、飞机、汽车、医疗设备、餐饮设备等制造行业领域具有广泛应用。该材料特别适用于从低温到1400°F温度范围内需要高强度的应用场景。Inconel-718还展现出优异的抗拉强度和冲击强度。由于先进材料具有更优的机械性能，传统钻孔工艺难以钻出高质量精密孔。制造几何形状更优的孔是传统钻孔工艺的主要关注点。借助激光钻孔工艺，可以生产出几何形状和尺寸更优的孔。若在最佳参数水平下操作激光系统，孔的几何形状可进一步改善。本文研究了激光输入参数对孔锥度的影响，并提出了降低孔锥度的输入参数最优值。实验采用单因素变量法进行，利用实验数据建立了孔锥度的多元回归模型。通过建立可靠的孔锥度多元回归模型，并运用现代优化工具遗传算法(GA)对切缝锥度进行优化，最终给出了辅助气体压力、激光电流、离焦距离和切割速度(套料速度)等研究激光输入参数的最优值以获得更小的孔锥度。最后讨论了各激光输入参数对切缝锥度的影响。
关键词： 孔锥度、激光钻孔、因科镍718合金、回归模型、遗传算法
更新于2025-09-12 10:27:22
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[IEEE 2019年第四届智能绿色建筑与智能电网国际会议(IGBSG) - 中国湖北宜昌 (2019.9.6-2019.9.9)] 2019年第四届智能绿色建筑与智能电网国际会议(IGBSG) - 考虑光热电站可调度性的风电、光伏、光热及水电协调优化调度
摘要： 通过分析风电输出与光伏电站输出的随机性与间歇性，以及光热发电的可调度性，提出了一种风电、光伏、光热与水电的协调优化调度策略?；谧酆闲б孀畲蠡菇勘暧呕捎么⒉呗缘目焖俜侵渑判蛞糯惴ǎ∟SGA-II）对该目标函数进行优化。仿真结果表明：风电、光伏与水电出力与光热调峰特性相匹配，风电-光热-水电系统实现了协调运行，有效提升了风光热储联合发电系统的经济性，降低了弃风弃光率，显著提高了并网效率。验证了所提方法的有效性。
关键词： 水力发电、聚光太阳能、遗传算法、并网效益、协调优化
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于遗传算法的最大功率点跟踪技术在光伏系统性能提升中的应用
摘要： 近年来，光伏（PV）系统发电技术取得了巨大进展。太阳能是最具前景的可再生能源之一，尤其为农村地区带来了显著效益。随着对太阳能需求的增长，从光伏阵列中提取最大功率变得至关重要。太阳能电池的输出功率与环境温度和光照强度直接相关，因此当环境因素变化时，如何追踪光伏阵列的最大功率成为挑战。本文聚焦于通过引入人工智能技术来提升光伏阵列效率，开发了基于遗传算法的优化技术，用于在给定环境条件下追踪最大功率。利用MATLAB/Simulink对算法在不同环境条件下的性能进行了测试，并采用传统扰动观察法与遗传算法对光伏系统进行了对比研究。结果表明，所提出的最大功率点跟踪（MPPT）技术能以更小的振荡幅度和更快的追踪速度实现光伏阵列最大功率的稳定获取。
关键词： 遗传算法，辐照，优化
更新于2025-09-12 10:27:22
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利用有限元模拟和人工智能实现激光束焊接部件的畸变最小化
摘要： 焊接构件通常需要耗费高昂成本来补偿热致变形，一般通过施加特定预变形或返工（如热校直）来实现。但这些方法不适用于复杂结构的连接。为此，本文提出一种能有效减小多焊缝复杂框架结构变形的方法：采用人工神经网络元模型预测子区域内基于焊接参数的局部变形，并运用遗传算法高效确定整体结构的适用焊接参数。研究表明，该方法能从超过十亿种潜在参数组合中高效可靠地筛选出变形最小的参数方案。
关键词： 组件畸变、人工智能、元建模、遗传算法、有限元模拟、人工神经网络、激光束焊接
更新于2025-09-12 10:27:22
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[ACM出版社《遗传与进化计算会议论文集附刊》——捷克共和国布拉格（2019年7月13日-2019年7月17日）] 《遗传与进化计算会议附刊论文集》——GECCO '19 - 面向微波与激光链路数据中继卫星的免疫遗传混合优化算法
摘要： 针对未来天基信息系统中用户星数据中继接入请求过载问题，研究了微波与激光混合链路数据中继卫星系统的资源调度优化问题。分析了混合链路的特性，建立了静态资源调度约束满足问题的多目标规划模型，并提出融合人工免疫策略、小生境思想及改进遗传算法的混合优化算法来求解该调度模型。仿真结果表明，该混合优化算法能快速优化模型，具备良好的全局优化能力且收敛性能优异。结果验证了该静态资源调度模型能准确描述多任务、多类型天线的微波与激光混合链路中继卫星系统资源调度问题。
关键词： 禁忌搜索、资源调度、遗传算法、小生境、数据中继卫星
更新于2025-09-11 14:15:04