基于HBB-BC的桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、大爆炸算法(Big Bang-Big Crunch算法簡(jiǎn)稱BB-BC)是一種新興的群體智能算法，它源于對(duì)自然界中能量耗散即物質(zhì)從有序到混沌的過程的模擬，研究表明BB-BC是一種很好的優(yōu)化算法。它計(jì)算高效而且容易編程實(shí)現(xiàn)。引起了國際上相關(guān)領(lǐng)域眾多學(xué)者的關(guān)注和研究，并且已經(jīng)成功的用于解決很多優(yōu)化設(shè)計(jì)問題。
　　 本文利用一種BB-BC的改進(jìn)算法HBB-BC算法實(shí)現(xiàn)對(duì)桁架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，桁架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)按設(shè)計(jì)變量的類型不同可分為三類：1

2、、尺寸優(yōu)化：設(shè)計(jì)變量為桿件的橫截面尺寸，2、形狀優(yōu)化：設(shè)計(jì)變量為桿件的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，3、拓?fù)鋬?yōu)化：設(shè)計(jì)變量為桿件的節(jié)點(diǎn)布局和節(jié)點(diǎn)間的連接關(guān)系。
　　 本文的主要工作有：闡述了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及優(yōu)化算法的基本概念并比較了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法及現(xiàn)代智能的結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法；詳細(xì)的闡述了BB-BC算法的基本理論，并主要介紹了兩種BB-BC的改進(jìn)算法：HBB-BC算法和引入了SOM機(jī)制的HBB-BC算法；利用HBB-BC解決了桁架優(yōu)化中的截面尺寸優(yōu)化問

3、題，提出了新的罰函數(shù)指數(shù)因子確定方案，并通過對(duì)典型的10桿平面桁架的優(yōu)化分析確定了該方案的可行性。該方案在多工況空間25桿桁架的優(yōu)化中取得了較好的結(jié)果；把HBB-BC算法應(yīng)用于桁架優(yōu)化中的形狀優(yōu)化問題上并提出了坐標(biāo)設(shè)計(jì)變量的引入方法，以及把HBB-BC應(yīng)用于桁架形狀優(yōu)化的基本流程，用HBB-BC算法對(duì)37桿桁架進(jìn)行了形狀優(yōu)化，結(jié)果表明HBB-BC算法可以較好的解決桁架結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化問題；利用HBB-BC算法對(duì)桁架拓?fù)鋬?yōu)化問題進(jìn)行了初步的探