文档介绍：摘要结构优化设计出现迄今已有近百年的历史,特别是在过去的五十年内,无论在理论、算法还是在应用方面都取孽了很大的进展。其中,遗传算法是近年来在计算机科学领域和优化领域中受到广泛关注的~种拟生物进化理论的仿生学算法,它是建立在巍然选择和群体遗传学规理基础上的,有广泛适用性的搜索方法,具有全局收敛性。本文对遗传算法及其在结构优化设计应用中的相关内容、遗传算法的基本概念、主要特点进行嗌堋6砸糯惴用于结构优化设计的基本原理和方法进行了分析与研究。本文对于工程结构中广泛使用的加筋扳优化设计问题进行了研究,同时也对加筋板形式、优化问题、计算方法和优化策略进行了研究。对握加筋板设计闯题进行了分析研究,提出了合理的设计变量,为了充分发挥材料性能,给出结构重量作为目标函数,根据分析结果为加筋板结构设计提供运用软件的遗传算法工具箱对加筋板结构进行优化设计,并进彳亍了实例验算。计算结果表明优化设计方案合理,选择的优化方法恰当。关键词:优化设计;遗传算法;加筋板有用的建议。哈尔滨丁程大学硕士学位论文
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作者┳:斟耪日期:枷寥钐月∥哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,
第滦髀结构优化设计的发展优化理论和方法的起源可以追溯剃微积分诞生的年代,然丽,壹到二十世纪三、四十年代才得到蓬勃发展。结构优化设计的目的在于寻求既安全又经济的结构形式,丽结构形式包括了关于尺寸、形状和拓扑等信息。对于试图产生超出设计者经验的有效的新型结构来说,优化是一种很有价值的工具。优化赞目标逶常是求解具有最小重量的结构,两时必须满足一定的约束条件,以获得最佳的静力或动力等性态特征。集计算力学、数学援划、计算机科学以及其缝工程学科于一体戆结构优化设计是现代结构设计领域的重要研究方向,它为人们长期所追求最优的工程结构设计,尤其是薪型结构设计提供了先进的工具,成为近代设计方法的重要内容之一。结构优化设计也使得计算力学的任务由被动的分析校核上升为主动的设计与优化,由此结构优化也具有更大的难度和复杂性。它不仅要以有限元等数值方法作为分析手段,而且还要进一步计算结构力学性态的导数值。它要面向工程设计中的各种实际问题建立优化设计模型,根据结构与力学的特点对数学规划方法进行必要的改进。因此,结构优化设计是一综合性、实用性目前,结构优化设计的应用领域已从航空航天扩展到船舶、桥梁、汽车、机械、水利、建筑等更广泛的工程领域,解决的问题从减轻结构重量扩展到降低应力水平、改进结构性能和提高安全寿命等更多方面。例如,陈汝等用数值解法求得了火箭发动机壳体封头的形状优化解。顾元宪频扔梦⒒辅助结构优化设计系统辛似矫婺ぐ宓目?仔巫从呕⒐艿懒和变形补偿的波纹管郎膨胀节的形状优化、火车车轮断面和靛空发动机涡轮盘形状优化。叼等对航天器中的丁字形托架和内有肋板、外有撑架的柱形三维壳体结构进行了形状优纯。雞扔帽呓缭7ㄓ糯苛巳昵康睦砺酆图际酢哙尔滨撼谭蜓学位论文
.峁褂呕杓频姆⒄。罗志军扔靡糯惴ǘ岳状锾煜哒纸薪峁贡各层厚度懿优化。薛玺成忍教至说叵露词叶夏⑿巫吹挠呕扑惴椒āU文元】等用遗传算法对空间杆桁架的杆截面进行了尺寸优化。宋天霞对水轮机顶盖的板壳结构进行了选型优化设计。朱伯芳嘲、张海南阻认群对双曲拱坝进行了形状优化。由于结构优化设计给工程界带来了经济效益及近年来有限元研究和应用的相对成熟,计算机条件的进一步改善和普及,人们对结构优化设计的研究和应用的呼声更高了,无论国内还是匿外,对这一现代技术的需求都有增长的趋势。随着设计技术的更新和产品竞争的加剃,结构优化设计将会有更大结构优化设计可以根据设计交量的类型分为不同的层次:在给定结构的类型、材料、布局拓扑和外形几何的情况下,优化各个组成构件的截面尺寸,使结构最轻或最经济,透誊称为尺寸优化,它怒结构优化设计孛的最低层次;如果让结构的几何也可以变化,例如,把桁架和刚架的节点位置或连续体边界形状鲍几俺参数作为设计变量,优化又进入了一个较高的层次,即所谓熬结构形状优化;进而再允许对桁架节点联结关系或连续体结构的布局进行优化,则优化达到更离的层次,即结构的拓扑优化。显然,随着结构优化层次的提高,其难度也越来越大。同时,这一研究正在不断地扩展,由单目标到多目标遵数的优化设计豫蝴,由材料和几何线性的问题到非线性的问题,由确定性的结构优化到随机性的结构优化,由结构静力优化