模擬退火算法在結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化和復合材料鋪層優(yōu)化中的應用.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、拓撲優(yōu)化是當今結(jié)構(gòu)優(yōu)化領域內(nèi)最具挑戰(zhàn)性的課題。所謂拓撲優(yōu)化,就是要在給定約束條件下,在一塊預先給定的設計區(qū)域中決定最優(yōu)的材料分布方式或者構(gòu)件之間的最優(yōu)連接關(guān)系。它是工程師對產(chǎn)品進行創(chuàng)新性概念設計的有力輔助工具。盡管在眾多學者的不懈努力下,這一領域的研究已經(jīng)取得了很大的進展,但仍有一些問題值得進一步深入探討。 近年來,高性能復合材料的使用促進了層合板優(yōu)化設計程序的發(fā)展。設計復合材料層合板,得到了廣泛的關(guān)注。 傳統(tǒng)的優(yōu)化方法

2、具有一定的局限性,如需要梯度信息和難以收斂到全局最優(yōu)解等問題。不依賴于具體問題的直接搜索方法“模擬退火算法”近年來備受重視。 本論文研究了考慮桁架結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化和復合材料鋪層的模擬退火算法,各章節(jié)的內(nèi)容安排如下: 第一章概述了拓撲優(yōu)化和復合材料鋪層優(yōu)化的的研究概況及發(fā)展趨勢等,給出了本文的研究工作。 第二章介紹了模擬退火算法的基本過程及其基本原理,詳細說明了模擬退火算法的物理基礎,數(shù)學基礎,基本流程及其參數(shù)選擇原則

3、。最后通過對若干測試函數(shù)的計算討論了指數(shù)型退火策略中指數(shù)因子的合理取值問題。 第三章中應用模擬退火算法對拓撲優(yōu)化問題和可行域不連通的優(yōu)化問題進行求解。通過一系列算例,給出了具有奇異性的桁架結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化問題的結(jié)果。并且把本文結(jié)果與其它文獻計算結(jié)果進行對比,顯示了本文模擬退火算法求解拓撲優(yōu)化問題可行性和有效性。 第四章研究了模擬退火算法在復合材料鋪層順序優(yōu)化中的應用。首先給出了復合材料基本理論,然后通過復合材料鋪層順序優(yōu)化的

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