遗传算法在桁架结构优化设计中的应用

本文探讨了遗传算法在桁架结构优化设计中的应用,通过对经典遗传算法进行改进,建立了桁架结构的优化设计模型,其中采用精华模型保证了上一代种群中最优个体进入到当前种群中进化,而且采用非均匀变异算子,使得进化前期变异明显,后期趋于稳定,以利于收敛到最优解附近。另外针对遗传算法容易收敛到局部最优点的缺陷,提出了通过改变各变量相应初始界限值,进行两次遗传算法操作的方法进行运算,提高了工作效率,且结果更为精确。最后通过十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。     

基于粒子群算法的桁架结构优化

粒子群算法(PSO)是一种基于种群智能的优化算法。由于其具有快速收敛和操作简单等特点,粒子群算法在工程、经济管理等诸多领域均得到广泛应用,成为近年来智能计算领域研究的新热点。首先介绍粒子群算法,进而提出对于惯性权重进行线性变化。利用改进的粒子群算法对实际工程桁架结构进行尺寸优化以提高经济效益,并提出合理的参数设置。数据对比分析结果表明,改进的粒子群算法对于桁架结构尺寸优化设计是可行的。     

改进的PSO算法在桁架结构形状优化设计中的应用

利用随机方向法初始化种群提高粒子群算法初始种群的质量．将模糊推理应用于粒子群算法的参数调整克服了人为经验设定参数的不足,种群搜索过程中嵌入Metropolis准则改善粒子群算法的鲁棒性能。将改进的粒子群算法应用于桁架结构形状优化设计中。实验仿真表明．改进后的算法具有较好的搜索性能和较高的计算精度,有望实现应用在复杂的桁架结构优化设计中．其具有重要的理论研究价值和广阔的工程应用前景.     

基于改进群搜索优化算法的桁架结构拓扑优化研究

对桁架结构拓扑优化设计方法进行了研究,基于和声搜索方法和边界粘附机制,提出了用"启发式拓扑"或"拓扑变量离散化"处理变量的改进群搜索优化方法,分别对一个10杆桁架和一个15杆桁架进行了拓扑优化设计,计算结果与已有的文献结果进行了对比分析.研究表明,该算法不受传统的桁架拓扑优化中"基结构"的限制,避免了奇异最优解的问题,表现出较强的适用性,采用本文提出的方法对桁架结构进行拓扑优化是可行和有效的.     

基于ANSYS的结构优化设计方法

利用ANSYS结构优化模块对桁架系统进行动力优化,求出了在满足应力和基频条件下整体结构的最轻质量.由结果可以看出,该种分析方法科学准确,为具体工程实践提供了理论指导依据.     

改进的粒子群-模拟退火算法在桁架结构优化设计中的应用

由于粒子数目多,维数大,用粒子群算法求解多约束问题的迭代求解过程需耗费大量时间。受达尔文的优胜劣汰自然法则启发,在粒子群算法中引入淘汰择优机制。使算法随着迭代次数增加,适应能力较差的粒子逐步被淘汰。最后留下的最优粒子需要较低的温度进行退火求解,寻得全局最优解。多峰值函数测试表明,改进后的算法能够高效率跳出局部最优寻得全局最优解。将改进的算法用于空间桁架结构优化,经算例表明,改进后的粒子群模拟退火串行算法降低了算法的求解复杂度,具有较好的稳定性和较优的收敛性,适用于空间桁架结构截面尺寸优化设计。     

基于粒子群优化算法(PSO)的张弦桁架结构优化设计

本文采用Matlab语言编制了张弦桁架结构通用的有限元模型分析程序。通过此程序,可以快捷地得到不同几何参数的张弦桁架结构模型,并能进行杆件内力分析,分别采用SAP2000和ANSYS分析软件对其计算结果进行了验证,结果表明三者的计算结果一致。在此基础上,采用Matlab语言编制了粒子群算法优化程序,对某实际张弦桁架结构采用本文优化方法进行了优化设计,优化结果表明本文提出的优化方法具有较高的精度和较好的收敛性。最后对不同跨度的张弦桁架结构模型进行了截面优化设计,为初步设计提供了参考。     

空间桁架多目标优化方法的比较研究

利用数值结果比较研究了包括加权法、目标规划法、θ-约束法和修正的游戏理论在内的几种多目标优化方法。探讨空间桁架多目标优化设计时各个目标函数的冲突性。采用一个评价函数来评判这些多目标优化方法得到的结果的优劣。修正的游戏理论和目标规划法给出的结果可以认为是在设计目标有冲突时适度平衡的最佳折衷方案。     

基于ANSYS的渐进结构拓扑优化方法比较

以大型有限元通用软件ANSYS作为平台进行二次开发,探索基于渐进结构优化方法的结构拓扑优化途径.通过直接删除单元和运用单元生死技术,发展了两种实现结构拓扑优化的途径,并与ANSYS自带的结构拓扑优化功能进行比较研究.结果表明,直接删除法和单元生死法均可用于工程实际,运用单元生死技术进行基于ESO的结构拓扑优化有更大的灵活性和实用性.     

基于PSO优化LSSVR的三维WSN节点定位方法

提出了一种基于粒子群优化最小二乘支持向量回归机的三维无线传感器网络节点定位方法。该方法首先运用最小二乘支持向量回归机构建三维节点定位模型,再利用粒子群优化算法对最小二乘支持向量回归机核函数参数和规则化参数寻优。然后,根据若干虚拟节点定位的预测位置与实际位置的均方差构造粒子群算法适应度函数,通过有限次建模参数迭代寻优获得最小二乘支持向量回归机全局最优参数。最后,返回回归模型中进行定位计算,实现节点定位。仿真结果表明,所提出的方法与最小二乘和最小二乘支持向量回归机定位方法相比,可以提高节点定位精度。     

基于Petri 网的工程项目多目标协同优化研究

工程项目建设过程需要对项目的进度、质量和成本这三大目标进行集成控制和有效管理。但是,同时实现三大目标的集成控制需要考虑各种约束变量的限制,探讨建立三个目标的相关函数以及进度、质量和成本集成控制机理,并建立多目标协同优化模型,提出工程项目三大目标协同优化的普遍适用性方法。模型结合Petri 网的实时性和动态性,采用粒子群优化算法对模型进行求解,结合实证分析了该模型的可行性和有效性,为工程项目的建设提供决策支持。     

基于微粒群算法的工程项目资源均衡优化

将微粒群算法运用到工程项目管理的资源均衡优化问题,定义了以活动的实际开始时间作为微粒坐标的微粒群;建立了资源方差与活动实际开始时间直接联系的评价函数;通过微粒群在飞行中位置的进化过程来搜索对应于最优方案的活动实际开始时间。最后通过算例的计算分析,用微粒群算法得到的资源强度比初始方案降低了75.2%,比遗传算法的结果降低了26.97%,验证了该方法在工程项目管理的资源均衡优化中的可行性及有效性,同时还获得了若干个次优方案,对于工程项目管理中的资源均衡优化具有实际应用价值。     

粒子群优化算法在桁架优化设计中的应用

粒子群优化（PSO）算法是近年来发展起来的一种基于群智能的随机优化算法,具有概念简单、易于实现、占用资源低等优点。为了解决有应力约束和位移约束的桁架的尺寸优化问题,将PSO算法应用于桁架结构的尺寸优化设计。首先介绍了原始的PSO算法的基本原理,然后引入压缩因子改进了PSO算法,并提出合理的参数设置值。对几个经典问题进行了求解,并与传统的优化算法和遗传算法进行了比较。数值结果表明,改进的PSO算法具有良好的收敛性和稳定性,可以有效地进行桁架结构的尺寸优化设计。     

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.     

工程项目工期—成本—质量—安全水平综合优化研究

目前工程项目多目标优化的相关研究中,较少考虑工期、成本、质量等目标与安全水平之间的联系。针对这一不足,在分析工序安全水平影响因素的基础上,得到了成本—安全水平优化模型,并将安全目标引入工期—成本—质量优化模型,构建了工期—成本—质量—安全水平均衡优化模型。为了有效求解该型,引入了量子粒子群算法,结合工程实例进行模拟仿真,得到工期、成本、质量与安全水平的一系列 Pareto 解,并进行方案决策,结果表明得到的 Pareto 解集能为项目管理者的决策提供有效支持,量子粒子群优化算法在求解该模型方面是有效性的。     

基于PSO-RBF 神经网络的项目招标评标应用研究

根据我国目前在招标投标过程中评标方式存在的缺陷,运用组合优化思想,将经过粒子群算法优化过的径向基神经网络模型（PSO-RBF）运用到招标评标的实践中。该模型作为一种新型的评标方法,先是利用粒子群优化算法对单纯的径向基神经网络参数进行优化,进而训练和测试优化后的RBF 神经网络。通过对比分析单纯的RBF 神经网络和经过参数优化后的RBF 神经网络模型,结果表明后者比前者在性能和效率上更加优越,在招标投标系统中更加合理、科学。最后指出了该模型还存在的缺陷有待进一步的研究。     

网架结构设计方法的发展及其优化探讨

在当前众多的空间结构形式中,网架结构得到了最为广泛应用。作为结构设计人员掌握科学的网架结构设计要点,这具有重要意义。     

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。     

网架结构设计方法的发展及其优化探讨

在当前众多的空间结构形式中,网架结构得到了最为广泛应用。作为结构设计人员掌握科学的网架结构设计要点,这具有重要意义。