基于粒子群優(yōu)化算法(PSO)張弦桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)已有的優(yōu)化方法進(jìn)行分析,針對(duì)蟻群算法容易收斂到局部最優(yōu)解的缺陷,通過(guò)遺傳算法和禁忌算法來(lái)提高增加蟻群算法的全局優(yōu)化能力,并改進(jìn)了算法的靈活性和擴(kuò)展性;將改進(jìn)的蟻群算法應(yīng)用到桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中,提出了桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的改進(jìn)蟻群算法,并建立了相應(yīng)的優(yōu)化模型;最后,對(duì)10桿平面桁架的優(yōu)化進(jìn)行了研究和分析,結(jié)果表明,提出的改進(jìn)蟻群算法是科學(xué)可行的。

采用結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化方法,利用有限元軟件ansys的拓?fù)鋬?yōu)化模塊對(duì)搗固裝煤車的煤槽壁支撐桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。優(yōu)化后的煤槽壁支撐桁架結(jié)構(gòu)比以前剛度性能提高,重量減少了18.3%,應(yīng)力分布不僅更為均勻而且應(yīng)力水平也有所降低,很好的實(shí)現(xiàn)了"重量輕、性能好"的設(shè)計(jì)目標(biāo),為復(fù)雜零部件的設(shè)計(jì)提供了新的方法和思路。

遺傳算法在應(yīng)用于結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)需將約束條件顯式表達(dá),可以方便地處理各類位移和應(yīng)力約束問(wèn)題,因而在桁架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中得到廣泛應(yīng)用.基本遺傳算法結(jié)合罰函數(shù)法在處理桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等有約束優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題時(shí)存在迭代代數(shù)過(guò)多、收斂不穩(wěn)定等問(wèn)題.文章提出根據(jù)種群中個(gè)體偏離約束限值的程度進(jìn)行懲罰的罰函數(shù)法,能夠較好地處理非可行解,擴(kuò)大搜索的區(qū)域;通過(guò)分級(jí)、排序操作保證優(yōu)秀個(gè)體優(yōu)先被選擇,良好的基因得以遺傳;采用錦標(biāo)賽選擇方法根據(jù)個(gè)體的種群級(jí)別、約束偏離程度進(jìn)行選擇,在算法進(jìn)化過(guò)程中較好地保持種群的多樣性,避免陷入局部最優(yōu)解陷阱.通過(guò)對(duì)2個(gè)經(jīng)典的桁架結(jié)構(gòu)案例進(jìn)行算法可行性的驗(yàn)證,優(yōu)化結(jié)果表明,相對(duì)于傳統(tǒng)的遺傳算法,采用文章的方法可以快速穩(wěn)定地收斂到全局最優(yōu)解,該方法可以推廣到其他結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)化設(shè)計(jì)中.

提出了一種基于進(jìn)化機(jī)制的ebg(electromagneticbandgap)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,該方法結(jié)合改進(jìn)的簡(jiǎn)化粒子群算法ispso(improvedsimpleparticleswarmoptimization)和電磁仿真軟件ie3d,實(shí)現(xiàn)ebg結(jié)構(gòu)自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì),使其達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。算法實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,ebg結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)通過(guò)外部改進(jìn)的粒子群優(yōu)化算法來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)特性的仿真通過(guò)電磁仿真軟件ie3d來(lái)完成的。利用ispso/ie3d方法優(yōu)化設(shè)計(jì)了一個(gè)ebg結(jié)構(gòu),仿真試驗(yàn)表明該ebg結(jié)構(gòu)性能優(yōu)異,進(jìn)而也驗(yàn)證了ispso/ie3d自動(dòng)設(shè)計(jì)方法對(duì)ebg結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性。最后將該ebg結(jié)構(gòu)用于微帶天線設(shè)計(jì)中,提高了天線的性能。

介紹了粒子群優(yōu)化算法的原理和實(shí)現(xiàn)方法,分析了該算法的主要參數(shù)對(duì)搜索方向的影響。將粒子群優(yōu)化算法與遺傳算法在優(yōu)化過(guò)程和搜索技術(shù)方面進(jìn)行了對(duì)比。利用粒子群優(yōu)化算法與遺傳算法分別對(duì)測(cè)試函數(shù)和桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行求解,將兩種算法的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。計(jì)算結(jié)果表明在滿足相同的計(jì)算精度的前提下,粒子群優(yōu)化算法的效率更高,利用粒子群優(yōu)化算法可求解機(jī)翼結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題,因此,粒子群算法是一種有效的優(yōu)化方法,適用于大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

基于sap2000api功能的桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)——將改進(jìn)的序列線性規(guī)劃法和sap2000最新推出的api功能相結(jié)合，兩者互動(dòng)對(duì)桁架進(jìn)行優(yōu)化。其數(shù)學(xué)模型以設(shè)定截面形式的桿件的面積和桁架節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)為設(shè)計(jì)變量，以結(jié)構(gòu)的最小重量為目標(biāo)函數(shù)，以桿件的強(qiáng)度、剛度...

基于可靠性的預(yù)應(yīng)力鋼桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)——預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)是一種將預(yù)應(yīng)力與鋼結(jié)構(gòu)相結(jié)合的新型結(jié)構(gòu)，本文對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼桁架結(jié)構(gòu)在可靠性分析的基礎(chǔ)上，將可靠性指標(biāo)引入分項(xiàng)系數(shù)中，建立優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，采用遺傳算法進(jìn)行全局選優(yōu)，通過(guò)算例證明了其可行性和有效性．該...

大跨度方鋼管空間桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

在介紹了標(biāo)準(zhǔn)的粒子群優(yōu)化算法(pso)及被動(dòng)群集的粒子群優(yōu)化算法(psopc)的基礎(chǔ)上,指出了兩者使用\"回飛技術(shù)\"(fly-backmechanism)方法處理約束條件的不足之處,在基于\"和諧搜索\"算法(harmonysearch)產(chǎn)生新解的思想基礎(chǔ)上,提出了一種新的啟發(fā)式粒子群優(yōu)化算法(hpso),該算法可以明顯提高離子群算法的收斂速度和穩(wěn)定性.應(yīng)用pso、psopc及所提出的hpso三種算法分別對(duì)兩個(gè)桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了截面優(yōu)化設(shè)計(jì),并對(duì)算法的收斂性和穩(wěn)定性進(jìn)行了分析.結(jié)果表明,本文提出的啟發(fā)式粒子群優(yōu)化算法(hpso)可以有效地搜索到最優(yōu)解,并且比pso和psopc兩種算法擁有更高的收斂速度和穩(wěn)定性,尤其在迭代計(jì)算的初期,收斂效果非常明顯.

采用蟻群優(yōu)化算法對(duì)3跨24層168桿件的鋼架結(jié)構(gòu)重量進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算,并對(duì)此結(jié)構(gòu)采用美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范(asci)、英國(guó)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范(bc5990)、國(guó)標(biāo)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范(gb50017)3種規(guī)范體系進(jìn)行對(duì)比分析。分析結(jié)果表明,基于tsp模型的蟻群優(yōu)化算法對(duì)鋼框架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)具有很好的適用性,尤其是對(duì)復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有更快更強(qiáng)的適用性。

提出預(yù)應(yīng)力態(tài)張弦桁架結(jié)構(gòu)計(jì)算模型,采用有限元分析技術(shù)建立了拉索設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力計(jì)算公式,以哈爾濱國(guó)際體育會(huì)展中心屋蓋張弦桁架結(jié)構(gòu)型式為背景建立算例結(jié)構(gòu)模型,研究了拱桁架上下弦桿截面積比對(duì)拉索設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力、結(jié)構(gòu)特征桿件內(nèi)力和結(jié)構(gòu)變形的影響,以及張弦桁架結(jié)構(gòu)矢跨比所產(chǎn)生的影響.文章的研究方法和成果可為今后此類大型張弦桁架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工提供借鑒和參考.

通過(guò)對(duì)蟻群算法原理分析及對(duì)3跨24層168根桿件的鋼框架采用蟻群算法的結(jié)構(gòu)質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算,并對(duì)此結(jié)構(gòu)采用美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范(aisc)、英國(guó)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范(bs5990)、中國(guó)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(gb50017-2003)3種規(guī)范體系對(duì)比分析,顯示出了蟻群算法對(duì)基于tsp模型的此類結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)具有很好的實(shí)用價(jià)值,為土木工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化與分析計(jì)算提供了有效可行的方法。

桁架結(jié)構(gòu)sts優(yōu)化設(shè)計(jì)探討——以工程實(shí)際為例，分析桿件受力情況，通過(guò)改善約束情況的方法，采用中國(guó)建筑科學(xué)研究院的sts鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件進(jìn)行桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析，采用該方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，結(jié)構(gòu)受力更加合理，所用材料更為節(jié)省，優(yōu)越性...

利用sap2000,對(duì)一跨度128m的單榀張弦桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了受力性能分析,研究了撐桿間距及數(shù)目、矢跨比、垂跨比和桁架截面高度等4個(gè)參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)變形、內(nèi)力和用鋼量的影響,為張弦桁架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了重要的設(shè)計(jì)參數(shù)。分析結(jié)果表明,結(jié)構(gòu)的矢跨比適宜取0.12,垂跨比適宜取0.1,桁架截面高度與跨度之比在0.023左右合適,對(duì)于跨度為128m的張弦桁架結(jié)構(gòu),撐桿數(shù)目以11個(gè)為宜。

建造圓管帶式輸送機(jī)時(shí)往往受到場(chǎng)地條件的限制,需要大跨桁架避開障礙;對(duì)于架空很高的,設(shè)計(jì)桁架跨度時(shí)往往需要經(jīng)濟(jì)的布置桁架支撐,桁架的跨度一般設(shè)置得較大.本文介紹的是dg400圓管輸送機(jī)36m跨鋼桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法的區(qū)別以及它的經(jīng)濟(jì)性差異.

粒子群優(yōu)化算法在離散變量結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的應(yīng)用——介紹了用于離散變量的粒子群優(yōu)化(pso)算法以及加入了約束處理的啟發(fā)式粒子群優(yōu)化(hpso)算法。將hpso算法的約束處理策略與另一種適用于粒子群算法的約束處理方法結(jié)合，并將改進(jìn)后的算法應(yīng)用到3個(gè)離散變量桁架結(jié)構(gòu)截...

ansys在桁架結(jié)構(gòu)門機(jī)主梁優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用——以大型有限元軟件ansys為工具，建立了30t-42m門式起重機(jī)桁架主梁的模型，分析并計(jì)算其強(qiáng)度和撓度：利用ansys軟件中的apdl優(yōu)化編程與計(jì)算，取得主梁最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)，完成以結(jié)構(gòu)最輕量化為主要目的的優(yōu)化設(shè)計(jì)?！　?/p>

隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的深入發(fā)展,桁架結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,除經(jīng)常用于廠房屋蓋結(jié)構(gòu)外,還用于皮帶運(yùn)輸機(jī)棧橋、橋梁、通道、塔架等,其具有自重輕、跨度大、用料經(jīng)濟(jì)、標(biāo)準(zhǔn)化程度高等優(yōu)點(diǎn),而且可以構(gòu)成各種外形來(lái)滿足不同的用途。文章主要討論的是皮帶運(yùn)輸機(jī)棧橋桁架中桿件如何布置能夠使桁架結(jié)構(gòu)受力更合理,用料更經(jīng)濟(jì),通過(guò)對(duì)桁架在幾種不同桿件布置方案下的力學(xué)行為進(jìn)行對(duì)比分析,從而達(dá)到優(yōu)化桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)。

隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的深入發(fā)展,桁架結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,除經(jīng)常用于廠房屋蓋結(jié)構(gòu)外,還用于皮帶運(yùn)輸機(jī)棧橋、橋梁、通道、塔架等,其具有自重輕、跨度大、用料經(jīng)濟(jì)、標(biāo)準(zhǔn)化程度高等優(yōu)點(diǎn),而且可以構(gòu)成各種外形來(lái)滿足不同的用途.文章主要討論的是皮帶運(yùn)輸機(jī)棧橋桁架中桿件如何布置能夠使桁架結(jié)構(gòu)受力更合理,用料更經(jīng)濟(jì),通過(guò)對(duì)桁架在幾種不同桿件布置方案下的力學(xué)行為進(jìn)行對(duì)比分析,從而達(dá)到優(yōu)化桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo).

系統(tǒng)地介紹了雙k型鋼管相貫節(jié)點(diǎn)、大型鑄鋼節(jié)點(diǎn)、鋼索抗滑節(jié)點(diǎn)、滑動(dòng)鉸支座節(jié)點(diǎn)等特殊節(jié)點(diǎn)形式在廣州國(guó)際會(huì)議展覽中心屋蓋張弦桁架結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用,并對(duì)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)情況進(jìn)行了闡述。

結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)_有限元分析在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用_ABAQUS分析桁架結(jié)構(gòu)

隨著世界能源資源發(fā)展局勢(shì)日趨緊張，光伏發(fā)電是新形勢(shì)下全新的電能生產(chǎn)方式，作為太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu)，光伏支架對(duì)系統(tǒng)的成本控制與安全高效運(yùn)行有著重要的影響，光伏支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是光伏發(fā)電站計(jì)的重要組成部分，在光伏支架設(shè)計(jì)中，如何實(shí)現(xiàn)光伏支架在滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性條件下盡量的節(jié)省鋼材，是光伏支架設(shè)計(jì)中面臨的關(guān)鍵問(wèn)題。