結構拓撲和布局優(yōu)化及工程應用研究.pdf

1、結構優(yōu)化設計能夠在滿足結構性能要求的前提下，節(jié)約使用材料，降低工程造價，具有顯著的經(jīng)濟效益。論文主要研究了結構的重分析，優(yōu)化算法，及桁架結構和連續(xù)體結構的拓撲布局優(yōu)化等熱點和難點問題。主要內(nèi)容如下： (1)定義基內(nèi)力的概念，導出伴隨結構拓撲生成過程而動態(tài)生成的基內(nèi)力的計算公式，提出了利用基內(nèi)力進行桁架結構分析的拓撲變化法，給出通過基內(nèi)力的修正來實現(xiàn)的重分析計算過程。 (2)通過分析混沌特性和基本混沌優(yōu)化算法優(yōu)缺點，建立基

2、于種群搜索的變空間混沌優(yōu)化算法。利用由多組設計變量構成的種群并行搜索的結果，不斷地縮減、移動尋優(yōu)空間，加快搜索進程、提高算法精度。 (3)將相對差商法和混沌優(yōu)化結合起來，形成求解離散變量結構拓撲優(yōu)化設計的混合算法，可以有效跳出局部最優(yōu)解，并且降低了重分析次數(shù)，提高了求解效率。 (4)提出一個基于多個初始基結構的布局優(yōu)化方法。在克服傳統(tǒng)基結構法限制求解空間的局限性的同時，將形狀和拓撲優(yōu)化設計有效分離，并且結合拓撲變化法，實