改进的双向渐进结构法的基本原理及应用

利用传统的渐进结构法(ESO)和双向渐进结构法(BESO)进行结构优化设计,可能会出现“网格依赖性”棋盘效应”以及解的不收敛等数值问题.论文阐述了一种改进的应用于刚度优化的双向渐进结构法,通过在计算单元灵敏度时引入“过滤策略”和“平均策略”可以很好地解决以上数值问题.阐述了其基本原理和具体步骤,并给出了一些算例来验证其...     

有支撑钢框架离散型拓扑优化设计

为了研究离散型拓扑优化理论在实际工程中的应用,在遗传算法和渐进结构优化算法的基础上对有支撑钢框架的离散型拓扑优化设计进行了分析.通过引入拓扑变量并修改无效杆件的弹性模量,提出了一个能适用于桁架结构、刚架结构和桁架刚架混合结构的离散型拓扑优化问题统一数学列式.该统一数学列式能解决桁架拓扑优化问题中以截面面积作为设计变量而...     

遗传算法在结构离散变量优化中的应用

利用遗传算法的基本原理,提出了结构离散变量优化设计的全局算法。该方法模拟生物遗传进化的过程进行优化求解,解决了离散变量的优化问题,对于多峰值函数、不可导的函数能以较大的概率求得全局最优解。通过实例证明了该方法的有效性。     

考虑竖向地震影响的滑移隔震结构及其参数优化

对水平-竖向耦合地震作用下滑移隔震结构模型理论进行研究,建立其运动微分方程和滑移隔震结构参数优化设计模型。针对滑移隔震结构的特点,提出标准遗传算法的改进措施,并采用直接搜索算法与遗传算法相结合构成改进混合遗传算法。采用改进混合遗传算法对6层滑移隔震结构进行参数优化设计,可以很好地分析竖向地震作用对隔震层的影响。表明优化设计模型与优化设计算法对于滑移隔震结构的参数优化是有效的。     

利用双向渐进结构优化算法进行建筑设计

文章旨在揭示现代结构拓扑优化算法在建筑设计中的重要作用。结构拓扑优化能够确定设计体量中空腔所处的最佳位置和形态,从而有效地生成在结构上经济高效、在建筑上富有创新的概念设计。渐进结构优化法是过去30年来产生的各种拓扑优化算法中最常用的算法之一,使用简单且高效,能够应用于各类结构设计问题。该算法的最新的一个版本——双向渐进优化算法有很好的稳定性和准确性,近十年在全球范围内被广泛使用。文章通过一系列案例,阐述如何利用双向渐进优化算法生成形式美观且结构高效的形态。     

一种新的岩石工程进化反分析算法

通过对岩土工程传统优化反分析方法缺点的分析，指出了基于进化算法的进化优化反分析的可行性及遗传算法反分析的不足之处，为了克服这些反分析方法的缺点，首次把另一种进化算法-进化规划引入岩土工程领域，并为了改善传统进化规划的不足，提出了免疫进化规划新算法，在此基础上，结合有限元数值分析技术，提出了一种新的岩土工程反分析算法-免疫进化规则反分析，最后，通过一个简单算例验证了该法的有效性。     

遗传算法在钢结构优化设计中的发展与应用

论述了遗传算法的原理及其实现步骤,分析了遗传算法的缺陷,据此提出了改进算法的建议及方法,并介绍了该算法在钢结构优化设计中的应用情况,指出该算法在实际工程结构优化设计方面的应用具有很大的发展空间。     

遗传渐进结构优化法

渐进结构优化法（ESO）是基于一个简单概念提出的一种方法,即可以通过在设计上逐渐消除无效材料而实现最优化结构（具有最大刚度和最轻重量）。一般而言,ESO的结果很可能是局部最优化,而不是整体最优化。将遗传算法（GA）与ESO相结合,形成一种新的算法,即遗传渐进结构优化法（GESO）,考虑了GA在整体优化计算方面的优势。     

一种新的岩土工程进化反分析算法

通过对岩土工程传统优化反分析方法缺点的分析，指出了基于进化算法的进化优化反分析的可行性及遗传算法反分析的不足之处。为了克服这些反分析方法的缺点，首次把另一种进化算法——进化规划引入岩土工程领域，并为了改善传统进化规划的不足，提出了免疫进化规划新算法。在此基础上，结合有限元数值分析技术，提出了一种新的岩土工程反分析算法——免疫进化规划反分析。最后，通过一个简单算例验证了该法的有效性。     

基于双向渐进结构优化方法的泵车支腿拓扑优化

以有限元软件ANSYS为平台进行二次开发,实现基于名义应变能密度的双向结构渐进优化法.将以最大应力为约束、以重量最小为目标的双向结构优化方法应用到泵车后支腿的轻量化设计中.得到较好的优化结果.结果表明,双向渐进结构优化法能够用于指导箱型结构轻量化设计.     

高耸结构环形TLD控制的多目标遗传优化设计

针对高耸结构风振控制的优化设计开展研究。首先,根据高耸结构和环形调谐液体阻尼器(Tuned Liquid Damper,TLD)的特点,建立高耸结构环形TLD控制的动力学模型。随后,基于多目标遗传算法NSGA-II(Nondominated Sorting Genetic Algorithm Ⅱ),直接以环形TLD的几何参数为设计变量,以结构响应和阻尼器行程为目标,建立高耸结构风振控制多目标优化设计方法。最后,针对某高耸结构的风振控制问题,编制程序对其进行环形TLD优化设计的研究。研究表明,该方法是一种高效的高耸结构环形TLD优化设计算法,设置种群数和进化代数为30以上,即能够在满足约束条件的前提下快速、有效地得到Pareto最优解集,方便工程师从中选择符合实际需要的最优解并完成设计。     

基于遗传算法的钢结构优化设计及相应软件开发

针对结构优化问题的强离散性和遗传算法求解离散变量优化问题的有效性,将遗传算法应用于钢结构优化问题的求解。针对简单遗传算法的早熟缺陷进行了改进,并将改进后的遗传算法应用于钢结构的优化设计中。基于改进遗传算法和《钢结构设计规范》(GB50017—2003)开发了钢结构优化设计工具箱。算例表明,软件具有简单、快速、有效等优点。     

工程结构优化设计理论与方法

评述了工程结构优化设计研究领域的尺寸优化、形状优化、拓扑优化、布局优化的相关特点和研究进展;基于钢结构,着重分析了高耸结构和大跨空间结构优化设计方法的研究成果,并提出了这两个领域今后的研究方向。     

混合遗传算法在工程结构优化设计中的应用

根据工程实际 ,充分考虑规范规定的约束条件和各项技术标准要求 ,建立了建筑结构优化模型。并提出一种离散变量结构优化设计的斐波那契算法与标准遗传算法结合成混合遗传算法。优化设计结果表明 ,这种混合遗传算法既发挥了斐波那契算法省时、高效、局部搜索能力强的特点 ,又发挥了遗传算法全局性好的特点 ,是兼二者之长 ,弃二者之短的高效的理想的工程结构优化设计方法。     

基于改进遗传算法桁架结构优化设计

探讨了遗传算法在离散变量结构优化设计中应用。在优化设计模型中采用凝聚函数处理约束条件,引入小生境(niche)技术、改进交叉方法以及采用竞争最优保留策略来改善遗传算法性能。最后通过算例验证了本文方法的可行性和有效性。     

钢结构管道支架的优化设计

介绍了钢结构管道支架的一般设计原则及常用结构类型,以某钢厂大型煤气管道支架设计为例,用有限元方法计算了钢构件采用不同截面时的应力及自重,通过比较分析,总结出合理、经济的管道支架优化设计原则,以达到优化设计的目的。     

改进的双向渐进结构拓扑优化方法

对渐进结构优化方法进行了介绍,阐述了双向渐进结构拓扑优化步骤,针对拓扑优化中的常见问题提出了相应的改进措施,给出了拓扑优化的性能评价指标,并结合工程实例验证了改进后方法的有效性,以得到满意的拓扑结果。     

弦支穹顶结构的预应力优化设计

采用遗传算法对弦支穹顶结构进行了预应力优化设计。从随机产生的初始种群出发,通过选择、杂交及变异等遗传算子,使种群一代一代地进化到最优解。本文采用二级优化的步骤对水平径向约束反力和上部杆件轴力两个优化目标同时进行了预应力优化,并编制了相应的程序对联方型弦支穹顶结构进行了预应力优化设计。     

网格结构优化设计中遗传算法的应用探讨

本探讨了空间网格结构优化设计中遗传算法的应用，并利用遗传算法的并行性、全局优化性以及可操作性等特点，建立空间网格结构的优化设计模型，寻求各设计参数的最佳匹配。最后通过三杆平面桁架的数值例题来验证遗传算法应用的可行性和有效性。     

发动机支架结构的拓扑优化设计

摘要：利用有限元分析软件Hypermesh建立某发动机支架结构拓扑优化数学模型,采用基于变密度方法的结构拓扑优化技术,对支架结构进行拓扑优化设计。对支架结构优化前后进行模态仿真对比分析,结果表明优化设计后的支架动态特性得到较大幅度的改善,可有效改善其隔振性能。