张弦桁架的桁架优化设计

在张弦桁架形态优化分析的基础上，提出了张弦桁架合理拱轴线的设计方法，并建立了相应的张弦桁架优化设计模型，同时对该模型进行了荷载及截面等因素变化条件下的形态分析．结果表明采用该方法设计的张弦桁架，杆件内力分布均匀，能大量减少杆件截面种类及充分利用材料，使杵架部分的用钢量减少，达到减轻结构自重的目的，可为工程设计提供参考．     

坦克发动机悬置系统优化设计

目的　研究大功率发动机的悬置减振技术． 方法　利用振动分析理论, 建立了台架６ 自由度振动系统微分方程, 利用优化设计技术对所建立的系统方程进行了优化求解, 整个过程都编制了通用计算程序．结果　利用所编程序, 对某装甲车辆用柴油机台架悬置系统进行了优化设计, 试验测试与预测计算的结果基本一致． 结论　该优化设计方法和所编程序, 对一般大功率发动机悬置系统设计和振动烈度预测具有普遍的适用性     

基于结构优化的大跨张弦平面桁架经济性分析

以最小用钢量为目标函数,考虑应力、位移和稳定性等约束,采用二次优化法对大跨平面张弦桁架的截面面积和索力进行了优化设计,并建立了以最小造价为目标函数的优化模型,参考市面上各种钢管和钢绞线的报价,提出了考虑结构位移和稳定性约束条件下钢管直径、厚度的最优造价优化法.分别对大跨预应力张弦平面桁架和非预应力张弦平面桁架进行优化,通过算例分析得出大跨预应力张弦平面桁架相对于非预应力张弦平面桁架经济上的优越性.     

桁架桥梁抗震作动器的优化布置及二次型最优控制

研究桁架桥梁结构在地震作用下以较少的作动器达到最优控震效果,提出了采用遗传算法对桁架桥梁结构抗震作动器进行优化布置的最优控震策略.通过建立桁架桥梁结构有限元模型,利用遗传算法对结构进行了优化,得到了相对最优的作动器数量和相应位置.利用传统二次型最优控制算法计算出抗震作动器的最优控制力.通过实例模拟了多种地震输入情况下桁架桥梁的动态响应.仿真结果表明:应用遗传算法对钢桁架桥梁结构中作动器进行优化配置后,结构的控震效果优于作动器随机布置方式.钢桁架桥梁结构控震效果随遗传代数增加而显著增强.     

预应力钢桁架设计理论研究

概述了预应力钢桁架的概念、预应力钢桁架的工作机理 ,阐述了预应力钢桁架的原则和基本步骤 ,并介绍了常用的整体布筋预应力钢桁架的设计计算方法 ,同时指出预应力钢结构在我国的广阔应用前景。     

基于网络并行计算的分布式并行遗传算法的结构优化

网络并行计算是当今并行计算发展的新方向．在网络并行环境下探讨了并行遗传算法进行结构优化设计及其算法的实现方法．并在四台PC机组成的网络平台上,进行了桁架结构优化设计的数值测试．计算结果表明,设计的并行算法在网络并行计算环境中具有较高的加速比和效率,同时验证了并行遗传算法用于结构优化是可行的和有效的．     

基于遗传算法的桁架结构布局优化设计

利用遗传算法在Matlab语言环境中对桁架结构进行布局优化设计方法的研究,分别选择杆件截面面积、节点坐标、杆件存在状态为设计变量,同时进行截面尺寸、形状、拓扑三个方面的优化.讨论了实现过程中一些问题的处理,利用结构可能的拓扑形式编号为设计变量进行拓扑优化等,提出利用一个变量控制参数boundsops解决了多类型参数联合编码和离散变量的问题,提出一种结构优化设计实用方法.算例表明,提出的基于遗传算法的桁架结构布局优化设计方法进行桁架结构的布局优化设计比较容易实现,简单、有效,可以产生很好的效益.     

预应力钢结构设计方法探讨

通过预应力技术的发展过程和设计方法的演变,探讨了索桁架分析方法在预应力钢结构设计中的应用,着重分析了预应力网架结构的设计过程,为这种结构的分析提供了新的方法。     

具有外环桁架的肋环型索穹顶初始预应力分布快速计算法

目的研究具有外环桁架的肋环型索穹顶的构件布置和特点,提出确定初始预应力分布的快速计算法.方法考虑到该结构是一种轴对称结构,将结构简化为半榀平面桁架,采用节点平衡理论进行分析.结果提出了确定初始预应力分布的快速计算法,得到了不设和设有内拉环的具有外环桁架的肋环型索穹顶预应力杆初始内力的计算公式,并将对特定参数的该种结构的计算结果与非线性有限元分析结果进行了对比.结论具有外环桁架的肋环型索穹顶结构是有发展前景的新型结构,内部建筑空间利用率高,外圈索的初始内力明显减小.快速计算法可方便地确定该类结构的初始预应力分布,为设计和力学性能分析提供基础.     

基于渐进演化类拓扑优化的PC小箱梁预应力钢束设计

渐进演化类拓扑优化方法在预应力混凝土小箱梁的预应力钢束优化设计中具有广阔的应用前景。以1片30 m简支预应力混凝土小箱梁为对象,借助ANSYS有限元平台开展了基于渐进演化类拓扑优化的预应力钢束设计,首先对结构进行实际设计工况下的二维及三维拓扑优化,两者得到的最优拓扑结构基本类似;然后根据二维最优拓扑结构构建组合模型并进行模型分析,按照组合模型的受力特性优化布置箱梁的预应力钢束。与传统设计方法的对比结果表明：在正常使用极限状态下,经优化后的箱梁满足各应力验算要求,跨中部位上缘压应力增加14.2%,下缘拉应力减少13.8%,有效预防了箱梁下缘裂缝的产生,并降低了跨中挠度。     

结构多目标优化非劣解集的遗传算法

提出了一种遗传算法求解结构多目标优化非劣解集的方法。该方法提出了劣解罚项的概念,把劣解罚项和约束罚项之和作为设计点的总的罚项并将其转化为适应度,采用遗传算法进行求解。算例采用三杆和十杆多目标优化问题。计算结果表明,该方法是可行和有效的,计算的结果是有利于多目标决策。     

遗传算法在结构设计中的应用研究

介绍了遗传算法的基本原理，讨论了该算法的改进算法，建立了一种应用模式,并将其应用于钢屋架的优化设计之中，测试表明该算法能进一步提高结构优化设计的效率。     

大型钢结构桁架设计方法

随着电力、交通、石油、化工业的快速发展 ,在实际工程设计中所遇到的大型钢结构桁架设计项目也越来越多。将计算结构力学的矩阵分析法引入到大型钢结构桁架的静力分析和力学计算之中 ,并运用计算机高级语言编制了大型钢结构桁架的静力分析和力学计算程序 ,该计算程序能方便、快捷地计算出空间桁架的节点力和立柱、腹杆的内力 ,进而校核钢结构桁架的强度、刚度和结构稳定性。并运用AutoCAD工具软件绘制出钢结构桁架的工作图。设计方法具有一定的通用性 ,对提高钢结构桁架的设计效率 ,缩短设计周期和提高经济效益具有实际意义     

基于遗传模拟退火算法的钢管订购和运输优化问题求解

钢管订购和运输中的参数优化问题是个复杂的非线性规划问题.针对路费与路线长度的非线性关系、目的地的需求量及货物的未知价格等影响因素,建立了钢管订购和运输问题的二次规划模型,探讨了利用遗传算法求解该问题的方法,并在此基础上提出利用遗传算法与模拟退火算法相结合的方法对该问题进行求解.实验结果验证了利用遗传模拟退火算法求解该问题的可行性与高效性,为求解该类问题提供了一个有效的新途径.     

桁架外形对其次应力的影响分析

理想桁架的计算模型一直是桁架截面设计的依据,但实际桁架的结点构造与此计算模型不符.实际桁架中广泛存在次应力,桁架外形对次应力的影响很大.利用有限元方法对各种不同外形的桁架因结点刚性而产生的次应力进行了计算,对它们的次应力的大小和分布特征进行了对比,从中分析了桁架次应力随桁架外形改变而改变的规律性.初步探讨了形成上述规律性的原因和减小桁架次应力不利影响的方法.指出了各种不同外形的焊接钢桁架因次应力而对截面设计产生的不同影响,并提出了考虑次应力时的设计改进建议.     

控制索原长求解索张拉力的反分析法

为对预应力空间钢结构的施工成形进行系统的研究,提出了基于控制索原长求解索张拉力的反分析法.从预应力状态开始,通过控制每一级张拉索的原长,进行非线性有限元迭代计算,求出索在分级分批施工时的控制力.方法的优点在于计算简单,省去了通用有限元需要反复试算的缺点.应用编制的程序对一弦支穹顶模型进行了施工过程的模拟分析,结果表明:反分析法能精确模拟结构的施工成形过程,且在整个过程中,每根索只需张拉一次,简化了施工工艺.     

棒材下料优化新算法及网格钢窗CAD

介绍了一种网格钢窗CAD软件,其中关键技术是棒材的下料优化。虽然,这是一个老课题,研究者提出过各种算法,但是,效果还不十分满意。针对这类问题的特点,本文提出启发式序列线性优化算法。此算法与目前常用的规整数线性规划或遗传算法相比较,有简化程序,计算速度快,节材效果好的优点。     

应用于换热网络优化的混合遗传算法性能研究

换热网络综合优化属于系统热集成技术的重要研究方向。换热网络综合优化技术研究对于节约能源、保护环境和提高高耗能企业的市场竞争力具有重要意义。然而,由于换热网络综合优化模型本身属于MINLP问题,形式复杂且解空间大,经典的梯度寻优很难凑效。本文建立了以年总费用函数为优化目标的换热网络综合优化模型,提出了应用改进的混合遗传算法用于换热网络综合优化,并以基本遗传算法为对照,对混合遗传算法的用于换热网络综合的性能进行了研究。实例研究表明改进的混合遗传算法能更有效地进行换热网络综合优化。     

基于ANSYS二次开发技术的改进遗传算法在结构优化设计中的应用

为克服基本遗传算法的缺陷,提高其全局搜索能力,提出了基于并行小生境算法、可疑峰值点判断方法和局部搜索技术的改进遗传算法。通过引入VC＋＋对ANSYS的二次开发技术,将改进遗传算法与结构计算和优化相结合,使程序具有较强的处理实际问题的能力。最后通过对平板模型支撑位置优化算例的分析,验证了改进算法的可靠性和实用性。该方法对其它复杂工程结构的优化设计同样适用。     

基于遗传算法的阻尼支撑优化分析

针对采用阻尼支撑加固的房屋结构优化问题,以所有阻尼器的阻尼系数之和为目标函数,各层层间位移为约束条件,考虑非比例阻尼矩阵,编制了基于遗传算法和时程分析的阻尼支撑优化程序。并对一框架结构算例进行了分析,取得了良好的优化结果,表明了遗传算法是对阻尼支撑结构进行优化分析的一种行之有效的方法。