优化设计方法pdf

1. 建筑结构的优化方法有哪些主要从哪些方面来优化呢

结构优化设计： 在给定约束条件下，按某种目标(如重量最轻、成本最低、刚度最大等)求出最好的设计方案，曾称为结构最佳设计或结构最优设计，现在的优化问题基本用渐进的数学方法。当然对于简单的问题可以把实际工程转化为数学的问题进行计算机处理。可是建筑一般很复杂，这个也是建筑上的优化的困难所在。可靠度优化法 ，在非地震灾害区高层建筑结构的方案选型时，应优先选用抗风性能比较好的结构体系，也就是选用风压体型系数较小的建筑结构体系。

满足经济性的要求。即结构设计时应根据建筑的建造地点、规模大小、高度多少等，在满足耐久性、安全性和使用性要求的前提下，精打细算采用经济又合理的优化结构体系，以起到节约成本的功效。当前，很多建筑项目由于投资大，建设周期长，所以有效进行结构优化设计，能够相应的减少投资金额，建筑结构优化设计，是实现建筑本体功能与建筑投资成本的关键性手段。

考虑必要的构造措施，结构设计的成果体现在绘制的结构施工图上，该图纸是结构工程师的语言，是直接面对施工现场及相关工程技术人员的，应该按照一定的规范绘制。

2. 如何优化pdf大小

一、安装pdfshark，压缩模式分为邮件、网页等，很容易。

二、安装Adobe Acrobat

如果是Acrobat Pro，打开PDF文件：

1.菜单“文档/减少文件大小”，执行后直接点确定，另存，文件会变到最小，但是如果有图片的话，图片质量会变的非常差。

2.菜单“高级/PDF优化器”，执行后可以自己设置压缩的内容，比如图片的分辨率，质量，文档嵌入的文字，透明区域的压缩等各类设置，来根据自己的要求压缩PDF文档。

如果是Acrobat X Pro的话也是这两个命令，只不过位置换了一下，在菜单“文件/另存”中“减小文件大小”和“优化的PDF”。

当然如果你是使用Adobe的设计类软件生成PDF的话，在生成时就已经能够压缩这PDF文档。

通过以上方法如果文件无法变小，说明你这个文档的压缩已经到了极限。请合并PDF中的一些内容后再压缩

3. 机械优化设计方法的目录

1 绪论
1.1 引言
1.2 设计过程
1.3 优化设计问题的一般分类及其工作方法
1.4 优化设计领域中的一些常见术语
1.5 机械优化设计的发展与趋势
2 优化设计的基本术语和数学模型
2.1 引言
2.2 优化设计的基本术语
2.3 优化设计的数学模型及其分类
2.4 优化设计模型的几何解释
2.5 稳健优化设计模型
2.6 优化计算方法概述
习题
3 优化设计的某些基本概念和理论
3.1 目标函数与约束函数的某些基本性质
3.2 约束函数的集合及其性质
3.3 优化设计问题的最优解及其最优性条件
3.4 优化设计问题的数值解法及收敛条件
习题
4 无约束优化计算方法
4.1 引言
4.2 单变量优化计算方法
4.3 多变量优化计算的非梯度方法
4.4 多变量优化计算的梯度方法
4.5 多变量无约束优化计算方法小结
习题
5 约束优化计算方法
5.1 引言
5.2 惩罚函数法
5.3 随机方向搜索法
5.4 复合形法
5.5 约束优化计算的其他方法概述
习题
6 现代优化计算方法
……
7 优化设计在工程实践的某些问题
8 多目标问题的优化设计方法
9 离散问题优化设计方法
10 随机问题优倾设计方法
11 模糊问题优化设计方法
参考文献

4. 井网优化设计技术

大量研究表明，特低渗透储层由于流体与岩石表面作用进一步加大，渗流往往出现非达西特征，即存在启动压力梯度。以往的基于达西渗流理论和条件的计算公式及相应的应用软件，已满足不了特低渗透储层油藏工程计算的需要。因此，开展了非达西渗流井网优化设计相关理论研究，提高油藏工程计算结果的可靠性和效率，为低渗透油田的有效开发提供有力的技术支持。从非达西渗流的基本公式出发，运用流管积分方法分别推导出了一套面积井网和矩形井网条件下的非达西渗流的产量计算模型，提出了一套适合于特低渗透油藏的简单实用的油藏工程计算方法。以此为基础进行了州201试验区的井网优化设计，研究了非达西油藏数值模拟方法，研制了配套软件。

1.非达西渗流理论研究

(1)应用单元分析法及流线积分法，建立了非达西渗流面积井网产量模型———ND-Ⅰ法

以往的研究都是应用势叠加原理得到达西渗流产量计算公式，考虑非达西渗流后则难以实现。因此，从非达西渗流基本公式出发，结合油藏注水开发系统，应用面积井网流线积分方法，即将井网控制单元内的面积划为一系列的曲流管进行积分。如将五点法井网控制面积分为如图6-4所示的计算单元，对于油井，受到4口注水井作用，同样，1口注水井给4口油井供水。取阴影部分作为计算单元，该计算单元可近似为一等腰直角三角形，则油水井分别受到8个计算单元的作用，流线积分得到每个计算单元的产量为q，则油井产量:Q_o=8q;注水井注入量:Q_w=8q。

图6-4 五点法井网油水井及计算单元示意

按此思路，考虑油田上常用的五点法、四点法和反九点法平面注采分布特点，建立了3种面积井网条件下的基于非达西渗流的产量计算通式(简称为ND-Ⅰ法)，使复杂问题得到了简单化。

松辽盆地三肇凹陷特低渗透扶杨油层开发理论与实践

式中:k为渗透率，10^-3μm²;h为油层厚度，m;μ为黏度，mPa·s;r_w为井半径，m;p_h为井筒内压力，mPa;p_f为井底压力，mPa;m为生产井数与注水井数之比;l为油水井距，m。

五点井网：

四点井网:

反九点井网边井:

角井:

水井:

(2)建立了非达西渗流矩形井网产量模型———ND-Ⅱ法

在面积井网流线积分法的基础上，将矩形井网的控制面积划分为不同的计算单元(图6-5)，利用矩形井网流线积分方法对不同的单元积分计算，即可得到整个子单元的产量计算表达式:

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(3)提出启动系数概念，定量描述水驱动用程度

由于启动压力梯度存在着一个随井距和压差而变化的动用面积，即在一定注采压差及井距条件下并不是整个注采单元都能启动。为此，提出了启动系数的概念，并研究了计算方法，定量描述特定井网及注采压差时储层的动用程度。

以五点法渗流单元为例，在单元ACB中，ADB线即为所能启动的最长流线，区域ADB即为可启动的区域，其面积与区域ACB面积的比值为在此注采压差及井距条件下的启动系数(图6-6):

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通过分析可以得出，对于面积井网缩小井距或增大注采压差，可以大幅度提高启动系数，从而提高储量动用程度，增加单井产量。

图6-5 矩形井网油水井及计算单元示意图

图6-6 启动系数示意图

(4)计算实例

假设地层渗透率为1×10^-3μm²，地层原油黏度为4mPa·s，有效厚度为8m，应用ND-Ⅱ法计算得到不同井网形式下的产量及启动系数(表6-7)。同时，计算了裂缝长度对产量的影响(图6-7)，得出了如下认识:

表6-7 面积井网与矩形井网开发效果计算结果对比

图6-7 日产量与油水井裂缝长度关系

一是矩形井网开发效果明显好于面积井网;二是井网设计应与压裂相结合，形成真正意义上的开发压裂，压裂不单是一种增产措施，更是一种改变渗流场的开发手段;三是油水井应同时压裂，裂缝要有一定的长度，对于扶杨油层压裂裂缝为垂直缝，还要控制缝高，尽量避免压穿上下隔层。

2.井网优化设计方法

(1)合理井网形式

对于特低渗透油藏，合理的井网形式主要取决于裂缝组系与方位。井排方向和井距主要取决于裂缝及现地应力场造成的渗流各向异性，并与裂缝、基质的渗透率比值有关。从特低渗透油藏的地质特征看，用不等距井网开发是一种必然趋势。朝阳沟油田朝503区块油藏数值模拟研究结果表明，矩形线状注水方式开发效果最好。各种井网优劣次序为:矩形线状注水井网、七点法、正方形井网五点法、正方形井网反九点法。采用矩形井网开发可拉大井距，缩小排距，降低启动压力梯度，建立有效驱动体系，是特低渗透油藏有效的开发井网形式。

(2)井排方向优化

井排方向与裂缝方向夹角的确定按以下方法进行:

设x轴为裂缝方向，则某一方向渗透率与主渗透率之间有如下关系:

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与裂缝主方向成α角方向的渗流速度可描述为:

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式中:k_x、k_y分别为渗透率张量的两个主值，10^-3μm²;k_θ为任意方向的渗透率，10^-3μm²;α为与k_x方向的夹角(°)。

根据Buckley-Leverett方程，得到注入水突破时间:

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式中:f_w为含水率，%;s_w为含水饱和度，%。

由上式可以定义相对突破时间，并令 ，有:

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井排方向优选的实质就是确定θ角，使各方向驱替更为均匀，尽量使不同方向油井见水时间一致，这可写成如下优化数学模型:

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其中:

运用上述模型计算表明，如果k_xk_y，即在裂缝渗透率远大于基质的情况下，或m较大的情况下应该沿裂缝方向布置注水井排。

运用上述优化模型，可以计算出不同m值下的最佳井排与裂缝方向间夹角(表6-8)。可以看出，油藏非均质性越严重，要求井排方向与裂缝方位夹角越小，在裂缝与基质渗透率比值大于10以后，井排与裂缝间夹角较小，而实际上对低渗透油藏而言，裂缝与基质渗透率比值一般较大。再考虑到注水后裂缝可能进一步开启及矿场上裂缝发育方向难以精确确定这一情况，可以按照裂缝方向布井。

表6-8 不同裂缝与基质渗透率比值条件下井排与裂缝间夹角计算结果

(3)井网优化

为确定州201区块扶杨油层合理井网，参照先导试验区开发状况，设计排距不应大于150m。同时考虑经济井网密度及储层砂体宽度，设计井距300～400m、排距150～80m的10套矩形井网。应用“基于流线的低渗透储层面积注水方式下非达西渗流计算公式”，计算了不同矩形井网的单井产量(表6-9)。可见，300m×60m井网产量最高，其次是360m×80m和400m×80m井网。

表6-9 不同井网预计开发效果对比

续表

在上述井网优化设计研究的基础上，采用300m×60m、360m×80m和400m×80m共3种井网部署试验井53口，其中水平井3口(表6-10)。井排方向为主地应力方向(东西向)。

表6-10 州201试验区井位部署结果

3.非达西油藏数值模拟方法及软件研制

(1)非达西油藏微分方程

非达西渗流数值模拟法是针对特低渗透油藏的地质特点，在传统达西渗流微分方程的基础上，考虑非达西渗流启动压力梯度和岩石渗透率应力敏感性，修正相应的渗流数学模型，使油水运动规律更加符合低渗透油层的注水开发特点。

达西渗流油相、水相微分方程分别为:

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在达西微分方程的基础上，考虑岩石渗透率应力敏感性及启动压力梯度可得如下偏微分方程。

油相微分方程:

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水相微分方程:

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μ_a为油、水视黏度通式;β为启动压力梯;ΔΦ为势梯度。

(2)非达西油藏数值模拟软件研制

根据建立的油、水三维两相渗流数学模型，利用有限差分方法建立了油、水三维两相数值模型及参数处理方法，采用FORTRAN语言和流行的数据卡片方式、时间步长自动缩放等技术，研制了特低渗透油田注水开发数值模拟研究软件(OFIW-SIM)。它是一个能在微机上运行的油藏数值模拟软件，既可用于整个油藏的模拟计算，又可用于井组的动态分析计算。该软件具有以下特点:

一是可描述油藏内的流体具有非达西流体渗流特征;二是参数准备卡片化，数据输入全部采用卡片形式，可作任意调整修改，使用灵活方便;三是求解方法多样化，差分方程组的求解配有线松弛法、压缩存储法、分数步长算法供用户选择;四是井工作制度多样性，该软件具有定井底压力和定井口产量生产两种工作制度;五是卡片管理方便，参数调整、方法选择、精度控制、生产方式选择、输出结果选择控制等全部在卡片中实现，无需变动原程序。

应用“油、水三维两相数值模拟软件(OFIW-SIM)”对州201试验区进行了数值模拟研究。预测试验区到2017年末累积产油9.77×10⁴t，采出程度14.9%，综合含水86.8%。含水98%时的最终采收率为27%。

5. 如何对万科的经典户型进行优化设计.pdf

退房难度很大，赔偿的话，多付的款按贷款利息退应该问题不大。法律就是这样。当然了，如果你们不走法律途径，那就另当别论。

6. 建筑结构优化设计方法有哪些

一、并行算法

高层建筑结构的主要因素是结构的抵抗水平力的性能。因此，抗侧移性能的强弱成为高层建筑结构设计的关键因素，且是衡量建筑结构安全性、稳定性能的标准。
在建筑结构中，单位建筑结构面积的结构材料中，用于承担重力荷载的结构材料用量与房屋的层数近似成正比例线性关系。

二、高层体系优化法

建筑使用性能的不同，所以其对内部空间的要求不同。同时，高层建筑结构使用功能不同，则其平面布置也发生改变。通常，住宅和旅馆的客房等宜采用小空间平面布置方案；办公楼则适合采用大小空间均有；商场、饭店、展览厅以及工厂厂房等则适宜采用大空间的的平面布置；宴会厅、舞厅则要求结构内部没有柱子的大空间。

三、可靠度优化法

在非地震灾害区高层建筑结构的方案选型时，应优先选用抗风性能比较好的结构体系，也就是选用风压体型系数较小的建筑结构体系。这样可以在很大程度上减小风荷载作用下的扭转效应引起的结构变形和内力的影响。

7. 优化设计是指什么

优化设计（Optimal Design）是近年来发展起来的一门新学科，是最优化技术和计算机计算技术在设计领域应用的结果。优化设计为工程设计提供了一种重要的科学设计方法，使得在解决复杂设计问题时，能从众多的设计方案中寻到尽可能完善的或最适宜的设计方案。在设计过程中，常常需要根据产品设计的要求，合理确定各种参数，例如，重量、成本、性能、承载能力等，以达到最佳的设计目标。这就是说，一项工程设计总是要求在一定的技术和物质条件下，取得一个技术经济指标为最佳的设计方案。优化设计就是在这样一种思想的指导下产生和发展起来的。

目前优化设计方法在结构设计、化工系统设计、电气传动设计、制造工艺设计等各专业中都有广泛的应用。实践证明，在工程设计中采用优化设计方法，不仅可以减轻机械设备重量，降低材料消耗与制造成本，而且可以提高产品的质量与工作性能。因此，优化设计已成成为现代机械设计理论和方法中的一个重要领域，并且越来越受到从事机械设计的科学工作者和工程技术人员的重视。

机械优化设计是使某项机械设计在规定的各种设计限制条件下，优选设计参数，使某项或几项设计指标获得最优值。工程设计上的“最优值”（Optimum）或“最佳值”是指在满足多种设计目标和约束条件下所获得的最令人满意、最适宜的值。它反映了人们的意图和目的，这不同于表示事物本身规律的极值——最大值和最小值，但是在很多情况下，也可以用最大值或最小值来代表最优值。最优值的概念是相对的，随着科学技术的发展及设计条件的变动，最优化的标准也将发生变化。也就是说，优化设计反映了人们对客观世界认识的深化，它要求人们根据事物的客观规律，在一定的物质基础和技术条件之下，充分发挥人的主观能动性，得出最优的设计方案。

最优化技术，是优化设计全过程中各种方法技术的总称。它主要包含两部分内容：优化设计问题的建模技术和优化设计问题的求解技术。如何将一个实际的设计问题抽象成一个优化设计问题，并建立起符合实际设计要求的优化设计数学模型，这是建模技术要解决的问题。建立实际问题的优化数学模型，不仅需要熟悉掌握优化设计方法的基本理论；设计问题抽象和数学模型处理的基本技能；更重要的是要具有该设计领域的丰富设计经验。此外，在进行优化设计求解过程中，要不断地分析实际问题，以及数学模型之间存在的差距，不断地修正优化设计数学模型，只有这样，才能建立起正确的数学模型，求解得到的最优解才具有实际意义。

优化设计的基本思想是搜索、迭代和逼近。首先确定设计变量和目标函数构造优化模型，从某一点x出发，根据目标函数和约束函数在该点的某些信息，确定本次迭代计算的一个方向和适当的步长，去寻找新的迭代点x′，然后用x′代替x，x′点的目标函数值应比原x点的目标函数值小一些。这样一步步的重复迭代，逐步改进目标函数值，直到最终逼近极值点。这样一个逐步寻优的过程，即寻找极小点（无约束或约束极小点）的过程比喻为向“山”的顶峰攀登的过程，始终保持向“高”的方向前进，直至达到“山顶”。当然，“山顶”可以理解为目标函数的极大值，也可以理解为极小值，前者称为上升算法，后者称为下降算法。这两种算法都有一个共同的特点，就是每前进一步都应该使目标函数值有所改善，同时还要为下一步移动的方向提供有用的信息，如图4-22所示。

图4-22优化设计