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相似文献
 共查询到17条相似文献,搜索用时 109 毫秒
1.
基于混合遗传算法的动力系统阻尼参数识别方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
将动力系统阻尼参数识别反问题转化为非线性优化问题处理,提出了基于遗传算法的动力系统阻尼参数识别方法。为了提高简单遗传算法的计算效率和处理早熟问题,将模拟退火算法与遗传算法相结合,建立了混合遗传算法。数值计算结果表明,本文所建立的方法对于求解参数识别反问题和非线性优化问题是非常有效的,并且具有良好的鲁棒性和全局收敛能力。  相似文献   

2.
一种结构可靠性指标的搜索方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
吴狄  关鼎 《计算力学学报》2005,22(6):788-791
提出了一种计算结构可靠性指标的搜索方法,即自动变步长搜索方法。该方法克服一次二阶矩方法的缺点,对于非线性功能函数非常有效。数值例题表明:这种方法具有很好的收敛性和较高的计算精度,且其收敛性与初始步长无关,可以用于复杂问题可靠度的分析。  相似文献   

3.
求解非线性方程组的混沌粒子群算法及应用   总被引:1,自引:1,他引:0  
针对非线性方程组的求解在工程上具有广泛的实际意义,经典的数值算法如牛顿法存在其收敛性依赖于初值而实际计算中初值难确定的问题,提出以混沌粒子群算法求解非线性方程。它通过将混沌搜索机制有机地引入粒子群算法,使每个粒子从混沌搜索机制与粒子群算法搜索机制中获得适当的搜索方向,以混沌变量的遍历性增强粒子的搜索性能与更全面地应用目标函数的信息,并反映到逐代更新的个体极值和群体极值中,可更有效地调整粒子的移向并最终获得最优解。测试结果表明这一尝试的有效性。最后将所提的方法用于建立复合材料结构的疲劳寿命与应力、温度、湿度的关系模型。  相似文献   

4.
桁架结构截面优化设计的改进模拟退火算法   总被引:3,自引:0,他引:3  
将模拟退火算法应用于桁架结构截面尺寸优化设计,提出若干方法改进了算法的鲁棒性、计算效率和求解精度。通过一批经典问题,同时与传统结构优化算法和遗传算法进行了比较。数值结果表明,本文的改进模拟退火算法具有很高的优化求解精度,计算效率有显著提高且优于遗传算法,有望在结构优化设计问题中发挥其特点。  相似文献   

5.
本文构造了用于空间弹塑性分析的杂交混合元。导出了增量形式的分区混合变分原理,由此构造了用于空间弹塑性分析的分区混合元,并提出了一个加速求解非线性有限元方程组的修正的牛顿-拉夫森法迭代收敛的-维搜索格式。文中算例表明:杂交混合元用于空间弹塑性分析可以得到比位移元和杂交元更好的精度;分区混合元兼有较好的精度和算时较省的长处,适用于非线性问题的数值分析;并验证了该一维搜索法是一个有效地加速迭代收敛的方法。  相似文献   

6.
一种在响应面法中选取样本点的新方法   总被引:4,自引:1,他引:3  
响应面法中的样本点选取对拟合极限状态曲面的收敛速度及精度至关重要,文中提出了一种区别于通常以插值点为中心展开生成样本点组的新方法:在求解过程中,用插值点逐步替代初始样本点组中距离验算点较远的点,其目的是使所选取的样本点较集中于验算点附近,重新构成下一轮迭代所需的一组样本点,直至满足收敛条件。算例表明,采用新方法可使结构的分析次数显著减少,同时也改善了对于非线性程度很高的极限功能函数求解的收敛性。该方法用于大型复杂结构的可靠度分析中可进一步提高计算效率。  相似文献   

7.
双相介质参数反演的遗传算法   总被引:2,自引:0,他引:2  
研究遗传算法在双相介质材料参数反演中的作用。将一维双相介质在动载荷下的表面位移响应的计算值与实测值进行拟合,以最小方差作为目标函数,把双相介质参数反演问题归结为非线性多峰函数的最优化问题。全局最优解的求解采用多点并行搜索的遗传算法,克服了传统梯度爬山法难于求得全局最优的困难。算例表明了遗传算法的可行性和稳健性。  相似文献   

8.
针对含有非线性不等式约束条件的优化问题,提出了MA对偶-信赖域算法。在每次迭代过程中,基于信赖域方法和问题的逼近属性,构造了原优化问题中目标函数和约束函数的移动渐进线函数,由此建立简单的子优化问题。运用对偶方法求解子问题得到原优化问题的下降方向,再用线搜索方法取得搜索步长,最后得到下一步的迭代点。应用数学推理证明了该算法的全局收敛性。以悬臂梁最小柔度问题为例,应用MA对偶-信赖域算法对优化问题进行了求解,数值算例的结果表明,MA对偶-信赖域算法在求解非线性约束优化问题时比MMA和GCMMA算法的迭代次数少,收敛速度快。  相似文献   

9.
Burgers方程的小波精细积分算法   总被引:10,自引:3,他引:7  
求解偏微分方程的常用方法包括有限差分法、有限元法等。近年来,小波分析在偏微分方程数值求解中的应用已引起很多学者的关注,例如采用Daubechies小波或shannon小波构造的小波配置方法已经取得较好的结果。钟万勰院士提出的偏微分方程的子域精细积分方法是一种半解析方法,方法简单,精度高。将小波方法和精细积分方法相结合应用于偏微分方程的数值求解中将有利于提高算法的精度和稳定性,为此本文以Burgers方程为例,提出了一种求解一维非线性抛物型偏微分方程的小波精积分方法。该方法用拟小波配点法对空间域进行离散,建立起对时间的常微分方程组,然后采用精细时程积分方法对该方程组求解。数值计算结果表明,该方法同其它方法相比,具有计算格式简单,数值稳定性和精度较高的优点。  相似文献   

10.
基于对偶变量变分原理,选择积分区间两端位移为独立变量,构造了求解完整约束哈密顿动力系统的高阶保辛算法。首先,利用拉格朗日多项式对作用量中的位移、动量及拉格朗日乘子进行近似;然后,对作用量中不包含约束的积分项采用Gauss积分近似,对作用量中包含约束的积分项采用Lobatto积分近似,从而得到近似作用量;最后,在此近似作用量的基础上,利用对偶变量变分原理,将求解完整约束哈密顿动力系统问题转化为一组非线性方程组的求解。算法具有保辛性和高阶收敛性,能够在位移的插值点处高精度地满足完整约束。算法的收敛阶数及数值性质通过数值算例验证。  相似文献   

11.
Many applications involve the flow of non-Newtonian fluids in porous, subsurface media including polymer flooding in enhanced oil recovery, proppant suspension in hydraulic fracturing, and the recovery of heavy oils. Network modeling of these flows has become the popular pore-scale approach for understanding first-principles flow behavior, but strong nonlinearities have prevented larger-scale modeling and more time-dependent simulations. We investigate numerical approaches to solving these nonlinear problems and show that the method of fixed-point iteration may diverge for shear-thinning fluids unless sufficient relaxation is used. It is also found that the optimal relaxation factor is exactly equal to the shear-thinning index for power-law fluids. When the optimal relaxation factor is employed it slightly outperforms Newton??s method for power-law fluids. Newton-Raphson is a more efficient choice (than the commonly used fixed-point iteration) for solving the systems of equations associated with a yield stress. It is shown that iterative improvement of the guess values can improve convergence and speed of the solution. We also develop a new Newton algorithm (Variable Jacobian Method) for yield-stress flow which is orders of magnitude faster than either fixed-point iteration or the traditional Newton??s method. Recent publications have suggested that minimum-path search algorithms for determining the threshold pressure gradient (e.g., invasion percolation with memory) greatly underestimate the true threshold gradient when compared to numerical solution of the flow equations. We compare the two approaches and reach the conclusion that this is incorrect; the threshold gradient obtained numerically is exactly the same as that found through a search of the minimum path of throat mobilization pressure drops. This fact can be proven mathematically; mass conservation is only preserved if the true threshold gradient is equal to that found by search algorithms.  相似文献   

12.
Evolutionary algorithms mimic the process of natural evolution governed by the ‘survival of the fittest’ principle. In this work, a genetic algorithm (GA) is successfully used to solve problems in potential flow in a gradual contraction, viscous flow over a backward facing step, and non‐Newtonian flow using the power law model. Specifically, the GA heuristically searches the domain for potential solutions, precluding many convergence difficulties associated with the stiffness of a problem. The GA was able to solve problems that the gradient‐based method could not mainly because of its relative indifference to regions of high gradients when performing the search and that systems of discretized equations are never actually solved. The GA exhibited excellent scalability properties for solving problems with a large number of nodes. These results show evolutionary techniques to be of great utility in solving stiff problems in fluid flow. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

13.
将前向神经网络用于捷联惯性导航系统(SINS)的对准问题。首先,运用递阶遗传算法(HGA)优化神经网络(NNW)的拓扑结构,并对网络其余参数进行全局粗调;然后运用H滤波算法对具有最优结构的神经网络的其余参数在线自适应精调,并对这一过程与常规算法进行了计算机仿真比较。仿真结果表明:该算法能根据实际问题自适应确定网络结构,而且精度、实时性与常规方法相仿。  相似文献   

14.
遗传-粒子群算法模型修正   总被引:3,自引:0,他引:3  
用部分测量模态数据对5层钢架结构进行模型修正,将遗传算法、粒子群优化算法、 遗传-粒子群组合算法3种算法在该模型修正过程中的效率和精度进行比较,结果表明修正后 模型的全部四阶频率和振型都能在不同程度上向目标值靠近,证明3种算法都能够有效修正 模型,而且遗传-粒子群算法能在前期利用遗传算法进行高效全局搜索,后期利用粒子群算法 进行细致局部搜索,与单独使用遗传算法或粒子群算法相比,组合算法效率和精度更高.  相似文献   

15.
小波方法及其非线性力学问题应用分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
小波分析是近几十年来发展起来的重要数学分支,被誉为"数学显微镜",其独具的多分辨分析和大量可供选择的,可兼具正交性、紧支性、对称性、低通滤波、线性相位及插值性等优良数学品质的小波基函数为强非线性微分方程的数值求解带来了新的契机.自上世纪90年代以来,诸如小波伽辽金法、小波配点法、小波有限单元法和小波边界单元法等数值方法被先后构建出来并成功应用于各类力学问题的定量研究之中.论文从小波提出的历史背景及作为其理论基础的多分辨分析出发,对现有基于小波理论的各类数值方法进行梳理,总结各自的优点、缺点和下一步可能的发展方向,为未来基于小波理论的定量分析方法的发展及其在复杂非线性力学问题中的应用研究提供参考.  相似文献   

16.
自适应免疫遗传算法   总被引:8,自引:0,他引:8  
遗传算法(GA)是基于自然遗传规则随机搜索技术的一种进化算法,但是随着实际结构的大型化和复杂化,它往往出现过早收敛的现象。在研究了算法的编码方式、控制参数和算子操作之后,就其全局收敛性的不足,提出动态自适应策略以改进其性能,在基本遗传算子的基础上,采用了免疫遗传算子和保优策略。其中免疫算子可以防止交叉变异中的个体退化,自适应策略则保持了种群的多样性,以此保证遗传算法尽快收敛到全局最优解,称之为自适应免疫遗传算法(AIGA)。随后以经典的十杆桁架结构优化问题作为例子说明算法的优越性,结果表明AIGA在随机结构优化中计算有效、结果可靠。  相似文献   

17.
Nonlinear chaotic systems yield many interesting features related to different physical phenomena and practical applications. These systems are very sensitive to initial conditions at each time-iteration level in a numerical algorithm. In this article, we study the behavior of some nonlinear chaotic systems by a new numerical approach based on the concept of Galerkin–Petrov time-discretization formulation. Computational algorithms are derived to calculate dynamical behavior of nonlinear chaotic systems. Dynamical systems representing weather prediction model and finance model are chosen as test cases for simulation using the derived algorithms. The obtained results are compared with classical RK-4 and RK-5 methods, and an excellent agreement is achieved. The accuracy and convergence of the method are shown by comparing numerically computed results with the exact solution for two test problems derived from another nonlinear dynamical system in two-dimensional space. It is shown that the derived numerical algorithms have a great potential in dealing with the solution of nonlinear chaotic systems and thus can be utilized to delineate different features and characteristics of their solutions.  相似文献   

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