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含连续/离散变量结构优化中的神经网络与变尺度模拟退火方法 总被引:2,自引:0,他引:2
传统的优化方法难于有效地处理含有连续/离散混合变量优化问题,本文介绍了一种改进的变尺度模拟退火方法并与人工神经网络能量函数模型相结合,用于求解含连续/离散设计变量的工程结构优化问题,较好地解决了模拟退火技术用于工程结构优化时选取具有全局性的初始点困难及迭代次数较多的弱点。算例表明,该方法可以使模拟退火算法从局部最优的陷阱中跳出,最后求出整体最优解。 相似文献
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为了降低结构优化计算成本,同时保证搜索优化问题的全局优化解,本文将径向基函数代理模型应用于桁架式卫星平台结构设计优化中。针对桁架结构涉及离散的拓扑和尺寸变量,本文采用连续松弛变量的方式处理离散变量。另外,本文采用增广拉格朗日函数将涉及非线性约束的优化问题转换为一个只包含边界约束的优化问题,然后应用径向基函数代理模型对转换后的优化模型进行近似,并采用具有全局寻优能力的优化算法对所构造的代理模型进行优化。在桁架结构优化过程中,逐次更新朗格朗日罚系数和代理模型,直至搜索到可行优化点。最后,本文将所提出的优化策略应用于一个桁架式卫星平台设计优化实例中,通过优化结果验证了本文所提出的优化策略的高效性。 相似文献
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文章针对简单遗传算法的早熟现象及不能处理带有复杂约束的优化问题,提出了一种基于乘子法与伪并行遗传算法的改进遗传算法,并将其应用于桁架结构优化设计中.计算结果表明改进遗传算法全局寻优能力强. 相似文献
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影响结构优化设计的不确定变量可分为概率变量和非概率变量两种.针对既存在随机变量又存在区间变量的概率-非概率混合结构优化问题,本文提出了一种基于概率-非概率混合可靠性模型的结构优化设计方法.该方法以概率-非概率混合可靠性模型为基础,同时考虑结构的概率和非概率两种不确定因素的影响,通过概率和区间运算给出满足一定约束条件下的最优解.最后通过两个典型算例与基于随机可靠性模型的结构优化设计进行对比.结果显示:在相同不确定信息下,两种可靠性优化设计结果完全相同,表明该方法是有效和实用的. 相似文献
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基于遗传算法的连续结构拓扑优化分析 总被引:6,自引:0,他引:6
结构拓扑优化设计是结构初始方案设计的重要方法。采用遗传算法,用染色体基因映射结构离散化后的单元体,通过改变基因代码实现连续结构的拓扑。在优化过程中,利用遗传算法的全局收敛性等特点进行结构优化.通过有限元技术对结构进行建模和分析。为了消除结构拓扑优化分析中的铰接和棋盘格现象,提高优化分析效率.改善优化分析结果.在结构拓扑优化分析中引入了结构约束的概念和渐进结构优化的思想。算例分析表明.本文提出的方法是合理、有效的。 相似文献
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直升机振动主动控制中作动器的最佳布置研究 总被引:2,自引:0,他引:2
在振动主动控制技术中,作动器的位置对控制效果有着重要的影响,其先取是一个在可行集内确定一定数量的子集使其在给定的约束条件下性能指标达到最小的优化问题。它是一个离散的位置诉优化难以解决。遗传算法是求解这类优化问题的有效方法。文中没有 二进制码方法,而是采用了按作动器序号进行编码的方法,并提出了一种新的交叉变异方法,有效地解决了遗传算法中非二进制编码所产生的交叉操作和变异的困难。将该遗传算法求得的最优 相似文献
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针对复合材料圆柱壳屈曲载荷最大化和缺陷敏感度最小化问题,提出以铺层纤维方向角为设计变量的基于遗传算法的多目标优化方法,采用层合壳屈曲理论计算临界载荷和统计方法计算缺陷敏感度,对由多个个体组成的群体施加选择、交叉和变异等演化操作,通过多代进化得到问题的pareto解.算例优化结果与采用离散方法得到的目标空间解边界比较吻合,验证了方法的准确性和有效性. 相似文献
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基于等效刚度矩阵的复合材料机翼盒段优化设计 总被引:2,自引:0,他引:2
通过刚度矩阵转换,将复合材料层合板等效成正交各向异性材料板,并采用beam单元模拟加筋桁条。将机翼盒段的蒙皮厚度和加筋桁条面积作为设计变量,机翼盒段的质量作为目标函数,运用多岛遗传算法和序列二次规划算法相结合的优化方法,对多变量、多约束条件下的大展弦比复合材料机翼进行结构优化设计。通过算例分析,机翼的复合材料结构质量下降了9.55%,优化时间较短。 相似文献
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陈跃 《南昌航空工业学院学报》2007,21(1):68-72
由于门式刚架梁柱截面尺寸选择的复杂性和设计变量的离散性,传统的优化方法得不到理想的优化结果。论文以《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》为基础,采用遗传算法,对门式刚架进行优化设计。运用MATLAB语言编制了结构优化程序,并开发了优化程序的图形用户界面。算例表明,该优化方法算法简便,编程简单,优化效果明显。优化程序的图形用户界面简洁明快,操作简单。 相似文献
12.
非确定结构系统区间分析的直接优化法 总被引:16,自引:0,他引:16
陈怀海 《南京航空航天大学学报》1999,31(2):146-150
工程中的非确定性问题可以用区间分析、随机理论或模糊集理论进行求解。本文采用区间分析法来处理结构静力分析和设计中的不确定性问题。将结构系统中的不确定性参数用区间数来表示,用有限元法建立系统的控制方程。该控制方程是线性区间方程组。本文讨论了一些求解区间线性方程组的方法并提出了一种直接优化法。将方程组中的所有区间数都作为设计变量,区间量的变化区间作为相应的设计变量的边界约束,运用约束优化法求出方程组解的各元素的最大值和最小值。文中给出了两个算例,列出了本文算法与其他算法的结果比较 相似文献
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在传统结构优化设计中.基于近似技术和灵敏度分析的结构重分析技术可以显降低结构有限元分析的次数。本提出了一套适于遗传算法应用的近似模型——分段近似模型。该分段近似模型可以极大地降低结构有限元分析的次数,并且可以提高遗传算法的收敛性,从而提高遗传算法的计算效率。本通过两个实例验证了该分段近似模型的有效性。 相似文献
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基于基因算法与博弈论的气动高升力优化 总被引:3,自引:0,他引:3
A multi-objective evolutionary optimization method (combining genetic algorithms(GAs)and game theory(GT))is presented for high lift multi-airfoil systems in aerospace engineering.Due to large dimension global op-timization problems and the increasing importance of low cost distributed parallel environments,it is a natural idea to replace a globar optimization by decentralized local sub-optimizations using GT which introduces the notion of games associated to an optimization problem.The GT/GAs combined optimization method is used for recon-struction and optimization problems by high lift multi-air-foil desing.Numerical results are favorably compared with single global GAs.The method shows teh promising robustness and efficient parallel properties of coupled GAs with different game scenarios for future advanced multi-disciplinary aerospace techmologies. 相似文献
15.
讨论了基于基因算法与博弈论的组合优化算法在高升力气动优化问题中的应用。引入基因算法与博弈论相结合的分布式组合算法 ,可以将复杂的优化问题分解为几个简单的局部优化问题。文中论述了组合优化算法的构造方法 ,并应用于高升力多段翼型气动优化。与传统基因算法的数值计算结果进行了比较 ,表明本文构造的方法具有高效收敛性及强的鲁棒性 ,可广泛应用于先进气动设计问题。 相似文献
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基于实值编码遗传算法的起重机伸缩臂结构优化 总被引:2,自引:0,他引:2
实值编码遗传算法(RCGA)的染色体空间和问题解空间是同一个空间,较好地解决了二进制编码遗传算法(BCGA)存在的求解精度和冗余代码等问题;给出了改进的交叉和变异操作算子;RCGA自然集成工程领域知识.弥补BCGA语义的不足.就实现而言.RCGA可有效继承常规数值算法的代码。因此,RCGA更适合有连续变量的复杂的工程数值优化问题。本文建立了多工况的基于惩罚的RCGA模型用于起重机伸缩臂的优化设计,该模型比常规方法更符合工程实际,优化结果令人满意,证明RCGA在工程设计中有实用意义。 相似文献