基于一维搜索算法的张弦桁架离散变量优化

本文采用Matlab语言编写张弦桁架结构模型程序,对张弦桁架在各荷载工况下的受力性能进行了分析;首先采用Matlab语言编写了张弦桁架结构各种约束条件程序,同时编写了基于离散变量的张弦桁架优化设计程序,采用基于离散变量的一维搜索优化算法对拟定的张弦桁架计算模型进行了优化,优化结果表明基于离散变量的一维搜索优化算法,由于目标函数和约束函数的单调性质,得到的解显然是最优解,而且优化结果可以直接应用于结构实际设计。最后,在确保编写的离散变量优化程序正确的前提下,对不同矢高的张弦桁架结构进行了离散变量优化设计,得出了最优矢高结论。     

离线变量模式下的张弦桁架优化探讨

以往进行张弦桁架优化设计往往采用的是连续变量的方式,这种方式存在一定的局限性,针对这一情况,本文笔者将以离散变量为基础,对张弦桁架结构计算模型进行优化设计,同时还对不同跨度的张弦桁架进行优化设计。为张弦桁架的优化设计更具有实际意义。     

基于ANSYS的二次开发在张弦立体桁架结构设计中的应用

张弦立体桁架结构在大跨度空间结构中有着广泛的应用。一个成功的张弦立体桁架结构设计方案需要经过多次计算及优化。而长期以来对该类问题的求解一般是通过开发相应的有限元程序来完成,但是开发程序需要大量的人力、物力,开发周期长,程序代码的利用率低。基于ANSYS的二次开发语言APDL和UIDL,编制张弦空间立体桁架计算程序,为结构工程师和研究人员对空间立体桁架的受力性能和结构优化分析进行进一步研究提供依据和参考模型,以提高科研和设计的工作效率。     

变截面框筒结构中最优伸臂层位置研究

针对带钢桁架伸臂层的等、变截面框筒结构,运用遗传算法对伸臂层的最优位置进行了研究。同时,使用Matlab语言编制了基于遗传算法的最优位置优化设计程序。另外,文中对比分析了基于不同优化目标函数(结构顶点位移、层间位移角)与不同形式水平荷载(均布、三角形、抛物线形)的优化结果。最后,以一个高度为260m的带钢桁架伸臂层框筒结构为例,给出了相关的优化结果与结论,成果可为类似工程初步设计提供借鉴。     

光波导阵列电光扫描器的扫描光束边瓣压缩研究

本文针对扫描光束旁瓣压缩的需要,研究了非均匀光波导阵列结构的优化设计。借鉴微波阵列天线优化设计思想,单元间距采取三种不同分布,利用Matlab编制遗传算法优化程序,对不同情况下的非均匀光波导阵列结构进行优化计算,并分析了旁瓣压缩效果。仿真结果表明采用非均匀光波导阵列结构可有效降低旁瓣电平。     

有关桁架结构优化设计的方法研究

对桁架结构设计的一种优化方法进行了详细介绍,并编制了计算程序,通过具体算例,并和其他方法的计算结果进行了分析比较,结果表明,计算结果基本一致,可用于桁架结构的优化设计。     

桁架组合梁的优化设计

给出了桁架组合梁计算机辅助优化设计的有效方法,以有限元结构分析和优化算法相结合为手段,提出了一种符合实际情况的桁架组合梁的剪力连接模式,建立桁架简支组合梁有限元分析模型、优化参数模型、优化数学模型,用ANSYS的参数化设计语言编制了分析文件和优化控制文件,经计算获得桁架组合梁最优形式。该方法的优化效果显著,并且效率高,可广泛应用于桁架组合梁的优化设计工程。     

大跨度张弦桁架形态优化设计

在张弦桁架形态分析的基础上,采用多阶段形态优化设计方法,建立了优化设计步骤及多个优化模型,对比分析了各模型的位形、杆件轴向应力、弯矩、拉索预应力、用钢量等经济技术指标,根据刚度设计要求得到了最合理模型,该模型可为设计经济合理的张弦桁架提供参考。     

张弦桁架的动力稳定性与振动控制研究

分析了张弦桁架在水平周期激励下的动力失稳特性,为控制张弦桁架的动力反应,研究了粘弹性阻尼器在该类结构中的应用。提出了粘弹性阻尼器参数的设计方法,给出了张弦桁架施加粘弹性阻尼器的设计曲线。编制了张弦桁架结构的非线性动力时程分析软件,可以计算预应力钢结构施加粘弹性阻尼器后的各种动力反应,提供了一种张弦桁架结构振动控制分析工具和设计方法。     

ANSYS软件在桁架结构优化设计中的应用

以一个实际桁架为例,利用ANSYS软件的优化设计模块,并采用APDL语言编制用户程序,在两种不同设计工况下分别对其进行了结构优化,结果表明运用APDL进行优化设计可以明显提高设计质量和效率,具有广泛应用前景。     

求解多目标概率优化问题的免疫优化算法

探讨求解随机变量分布特征信息未知情形下多目标概率优化问题的免疫优化算法。在算法设计中,基于免疫理论的运行机理,借助快速非支配排序法,将进化种群分割为多个类型子群;利用模拟二进制交叉加强各子群间的信息交流;采用多项式变异和均匀变异展开全局探索和局部开发;设计样本采样方案使个体动态获取样本大小。比较性的数值实验表明,所提算法的搜索效果、运行效率等具有明显优势,且对求解复杂多目标概率优化具有一定应用潜力。     

采用粒子群算法优化钢楼板

采用粒子群优化方法,对组合或普通钢楼板进行优化设计。根据加拿大S16设计规范,进行优化设计,使钢楼板质量最小,造价最低。对跨度不同的3种楼板进行分析。输出梁几何尺寸、钢板剖面、混凝土板厚、梁数目、每根梁上的锚栓数目等参数。结果表明:在满足所有设计标准的前提下,采用粒子群优化方法进行设计,可使楼板总质量最小,造价最低。     

巴彦淖尔地区泡菜的腌制工艺优化研究

以甘蓝为主要腌制原料,通过单因素、工艺参数和正交试验,重点研究影响泡菜发酵的主要因素是食盐、食糖、乳酸菌三者的添加量。结果表明:三个因素对泡菜品质的影响主次关系是:乳酸菌添加量>食盐添加量>食糖添加量;发酵泡菜的最优工艺条件为:乳酸菌的添加量为泡菜总质量的0.05%,食盐的添加量4%(W/V),食糖的添加量3%(W/V),发酵温度为25℃,发酵时间为5天;并在此种优化工艺条件下发酵泡菜,泡菜的品质稳定性良好。     

基于微粒群算法的污水管网优化设计

针对遗传算法存在的问题，提出一种利用微粒群算法（PSO）优化污水管网的模型，并阐述了应用微粒群算法进行污水管网优化设计的原理、特点。在南京市某地区的污水系统设计中采用了该算法，取得了良好的社会效益和经济效益。     

基于粒子群优化算法的热网优化设计

基于粒子群优化算法,以热网年折算费为目标函数,在水力约束条件下求解优化的管径.结合算例,验证了粒子群优化算法的可行性和有效性,取得了良好的效果.     

关于在“最优化方法”中引入智能优化算法的思考

最优化方法是数学专业的重要课程,也是理工科专业必备的数学工具,通常仅限于数值优化方法。由于传统数值优化方法对目标函数要求较高,因此,难以解决实际复杂优化问题。本文从引入智能优化算法的必要性、智能优化算法选讲,以及数值优化方法和智能优化算法的融合等3个方面提出几点思考,以期推动"最优化方法"课程体系的改革,使其契合科学技术发展的需求。     

基于粒子群算法的圆形隧洞锚喷支护优化

地下工程施工过程中,不同的支护方案具有不同的稳定性状态和经济成本,传统的列举择优法并不能得到所有可能方案的最优解。针对埋深大且围岩强度低的圆形隧洞,结合支持向量机与粒子群算法,对考虑支护时机的隧洞支护方案进行优化,得到最优方案,并以数值模拟进行对比验证。对比结果显示:采用本文所用优化方法得到的最优解的综合评价指标值与同方案数值模拟得到的综合评价指标值相对误差为0.137%,二者结果非常相近,且对比方案综合评价指标值大于最优方案的综合评价指标,说明算法寻优得到的结果可靠。通过本文研究,表明:(1)结合支持向量机与粒子群算法,可对地下工程支护方案进行全局优化;(2)优化结果经数值模拟验证有效;(3)优化方法与结果对相应工程设计及施工建设具有一定参考意义。     

供热运行中参数调节的优化

针对烟台经济技术开发区集中供热存在的问题,建立了以供水流量和供回水温度为变量的目标方程,对其进行了数值计算,得出了运行中应采用的最优温度和流量,使得运行费用降到最低,分析了电价、热价及保温系数对运行费用和供回水温度的影响。     

基于粒子群算法的反应堆功率调节系统优化研究

核动力装置具有时变、非线性等特点,对象特性复杂,控制难度大。反应堆功率调节系统普遍采用前馈-串级PI控制方案,工程上一般采用的整定方法适用范围较窄,且较依赖工程人员经验。粒子群优化算法具有算法简单,收敛速度快的优点,广泛应用于各类非线性最优化问题,但是存在早熟收敛的缺点。本文提出一种自适应惯性权重变化策略,并利用基于Simulink的反应堆及一回路传递函数模型进行功率调节系统控制参数寻优。将寻优结果与通过临界比例度法得到的参数进行控制效果对比。仿真结果显示:采用改进的粒子群算法得到的控制参数能减小核功率超调和反应堆平均温度的稳态误差,提高控制品质。     

基于粒子群算法的变电站工程造价投资估算模型

安徽电网变电站工程近年发展迅速,但是由于工程复杂,影响因素多,增加了变电站工程造价管控的难度,使得变电站工程造价节余率过高,降低了电网公司的投资效益。为了有效控制变电站工程概算,有必要创新性展开变电站工程投资估算工具的研究。基于粒子群算法,深度挖掘安徽电网变电站工程 2010~2015 年的历史造价数据,构建变电站工程投资估算优化模型,分析各种因素对安徽地区变电站工程造价的影响,提出合理控制工程造价的手段。通过典型案例的优化计算,验证了变电站工程投资估算优化模型的可行性,为进一步在安徽电网公司推广奠定了基础。