基于改進遺傳算法的桁架結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化研究.pdf

1、遺傳算法是近年來興起的一種優(yōu)化算法，它以簡單易行、適應(yīng)性強等特點在計算機科學(xué)領(lǐng)域和優(yōu)化設(shè)計領(lǐng)域中受到了廣泛關(guān)注，是一種模擬生物進化理論的仿生學(xué)算法。在函數(shù)優(yōu)化、組合優(yōu)化、人工智能、圖像處理等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在廣泛閱讀文獻和調(diào)研的基礎(chǔ)上，本文對遺傳算法及其在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計應(yīng)用中的相關(guān)內(nèi)容進行了分析和綜合，對結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的基本概念、主要特點進行了介紹，對遺傳算法應(yīng)用于結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計時的數(shù)學(xué)建模、約束條件處理、拓撲檢驗幾個關(guān)鍵因素和拓撲結(jié)構(gòu)

2、分析作了概要的分析與研究。
　　本文在分析了已有遺傳算法的基礎(chǔ)上，針對桁架結(jié)構(gòu)，提出了不同的改進算法。改進算法在優(yōu)化的解空間內(nèi)進行全局搜索，有效地維持種群的多樣性，防止因早熟而導(dǎo)致求得局部最優(yōu)解，并加快收斂。
　　基于桁架拓撲優(yōu)化，對遺傳算法提出了一些改進措施，形成了一種高效綜合的遺傳算法。在桁架的截面尺寸和拓撲結(jié)構(gòu)混合設(shè)計中，對尺寸變量和拓撲變量分別進行二進制編碼、交叉和變異，得到桁架拓撲結(jié)構(gòu)和桿件截面尺寸的初解。尺寸變量