粒子群優(yōu)化算法及其在板結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.pdf

1、近些年來(lái)，由于合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)可以減少工程的造價(jià)，使得工程師們?cè)絹?lái)越重視結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。而多數(shù)的傳統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法對(duì)目標(biāo)函數(shù)及其所受的約束邊界做出過(guò)多的限制，在求解實(shí)際工程中的優(yōu)化問(wèn)題上帶來(lái)諸多不便。一種新的基于群體智能的隨機(jī)優(yōu)化算法一粒子群優(yōu)化算法在1995年被提出來(lái)后，受到研究人員的廣泛關(guān)注。它在求解過(guò)程中不依賴目標(biāo)函數(shù)的解析性質(zhì)，同時(shí)能通過(guò)對(duì)問(wèn)題在解空間中進(jìn)行多點(diǎn)并行搜索，并以較大的概率收斂于全局最優(yōu)解。 本文將粒子群優(yōu)化算法

2、，被動(dòng)群集粒子群優(yōu)化算法，啟發(fā)式粒子群優(yōu)化算法，三種粒子群優(yōu)化算法與有限元法結(jié)合，基于ANSY軟件的平臺(tái)上，用APDL語(yǔ)言編寫(xiě)成三個(gè)不同算法的主體程序和多個(gè)宏文件，其中包含有，模型宏文件，求解宏文件，邊界判斷宏文件，結(jié)果輸出宏文件等，各個(gè)主體程序調(diào)用相應(yīng)的宏文件進(jìn)行計(jì)算，實(shí)現(xiàn)不同算法對(duì)板結(jié)構(gòu)的截面優(yōu)化設(shè)計(jì)。 在給定了板結(jié)構(gòu)的材料參數(shù)，位移邊界條，應(yīng)力邊界條件及板厚的約束條件的前提下，確定表征板厚度的設(shè)計(jì)變量，以連續(xù)變量和離散變量

3、兩種設(shè)計(jì)類(lèi)型，滿足三種約束的條件下實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)重量最輕。 對(duì)板的厚度約束設(shè)計(jì)為鳥(niǎo)群體的自變量邊界，將應(yīng)力與位移約束設(shè)計(jì)為鳥(niǎo)群體的約束變量的邊界，通過(guò)鳥(niǎo)群體在空間中的搜索，實(shí)現(xiàn)在不同的區(qū)域內(nèi)尋找出群體最優(yōu)解，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)板結(jié)構(gòu)的截面優(yōu)化設(shè)計(jì)。 在ANSYS軟件的基礎(chǔ)上，利用ANSYS提供的APDL語(yǔ)言，對(duì)板結(jié)構(gòu)的截面優(yōu)化的優(yōu)化模塊進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，分別采用三種粒子群優(yōu)化算法，選取不同的板單元對(duì)薄板、中厚板兩種不同的板結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，并通