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1.
遗传算法在结构优化中的研究进展   总被引:30,自引:1,他引:29       下载免费PDF全文
遗传算法(genetic algorithm)是基于Darwin的进化论和Mendal 遗传学说而形成的新算法,具有全局收敛性和并行性,适用性广,并要求 较少的先验知识,现在已广泛应用于优化、模式识别等方面.本文简要地 介绍了简单遗传算法的基本过程及其数学基础;并从编码机制、收敛性 和算子的研究等方面详细地阐述了遗传算法理论的发展;对约束处理方 式、适应值函数的选取等方面的研究进行分析和评论;最后还提出遗传 算法存在的主要问题和展望.  相似文献
2.
结构动力方程的增维精细积分法   总被引:29,自引:2,他引:27  
对线性定常结构动力系统提出的精细积分方法,能够得到在数值上逼近于精确解的结果,但对于非齐次动力方程涉及到矩阵求逆的困难。提出采用增维的办法,将非齐次动力方程转化为齐次动力方程,在实施精细积分过程中不必进行矩阵求逆,这种方法对于程序实现和提高数值稳定性十分有利,而且在大型问题中计算效率较高,从而改进了精细积分方法的应用,数值例题显示了本文方法的有效性。  相似文献
3.
非线性动力方程的增维精细积分法   总被引:29,自引:0,他引:29  
对线性定常结构的动力系统提出的精细积分法,能得到在数值上逼近于精确解的结果。但是对于非齐次动力方程却涉及到矩阵求逆的困难,而且通常与时间有关的非齐次项不能进入精细积分的细化过程。采用增维的方法,将非齐次动力方程化为齐次方程,在实施精细积分的过程中不必进行矩阵求逆。这种处理方法对于程序实现和提高数值计算的稳定性十分有利,而且在大型问题中可明显提高计算效率,数值算例显示本文方法是有效的。  相似文献
4.
非线性函数的混沌优化方法比较研究   总被引:16,自引:0,他引:16  
已有的混沌优化方法几乎都是利用Logistic映射作为混沌序列发生器,而Logistic映射产生的混沌序列的概率密度函数服从两头多、中间少的切比雪夫型分布,不利于搜索的效率和能力。为此,首先根据Logistie映射混沌轨道点密度函数的特点,建立改进的混沌-BFGS混合优化算法。之后,考虑到Kent映射混沌轨道点密度为均匀分布,建立了基于Kent映射的混沌-BFGS混合优化算法。然后对五种混合优化方法——不加改进的和改进的基于Logistic映射的混沌-BFGS法,基于Kent映射的混沌-BFGS法,Monte Carlo试验-BFGS法,网格-BFGS法进行了研究,分别对3个低维和2个高维非线性复杂测试函数进行优化计算,对它们的全局优化计算效率和寻优能力做了比较,并探讨了混合优化方法全局优化性能差异的原因。结果表明,混沌优化方法是与Monte Carlo方法类似的一种随机性试验优化方法。而且,这类优化方法的计算性能至少与以下因素有关:混沌/随机序列的统计性质,优化问题全局最优点位置。  相似文献
5.
基于拓扑描述函数的连续体结构拓扑优化方法   总被引:12,自引:0,他引:12  
郭旭  赵康 《力学学报》2004,36(5):520-526
提出了一种利用拓扑描述函数(TDF)作为拓扑设计变量求解连续体结构拓扑优化问题的新方法.优化问题的目标函数是结构的整体柔顺性,约束条件为对于可利用材料的体积限制.这种方法不仅可以消除拓扑优化中经常出现的棋盘格式等数值不稳定现象,而且能够有效地抑制传统算法处理此类优化问题时所引发的边界扩散效应.与其它的基于水平集描述函数的拓扑优化方法相比,所提出的算法不仅无需求解控制水平集函数演化的双曲守恒方程,而且合理地考虑了目标函数的拓扑导数信息,因而使得算法的计算效率有了显著的提高.  相似文献
6.
隔震结构的研究概况和主要问题   总被引:12,自引:0,他引:12       下载免费PDF全文
杨迪雄  李刚  程耿东 《力学进展》2003,33(3):302-312
简要概括了国内外隔震技术的应用发展状况.系统总结、评述了隔震结构若干方向的研究进展,包括隔震结构的非线性地震反应分析和非线性动力学性态分析、可靠度分析、优化设计、系统识别、试验研究等内容.指出了隔震技术发展中需要解决的几个主要问题,例如新型隔震元件、隔震体系的开发,隔震结构的经济可行性分析,与隔震技术发展相适应的设计、施工规范等.最后在结束语中探讨了隔震设计与基于功能的设计、分灾设计等结构抗震设计思想的关系.  相似文献
7.
周期性点阵类桁架材料等效弹性性能预测及尺度效应   总被引:11,自引:4,他引:7  
比较了Dirichlet型和Neumann型边界条件下的代表体元法及均匀化方法对具有周期性结构的点阵类桁架材料等效弹性性能的预测结果.数值结果表明,Dirichlet型和Neumann型边界条件下的代表体元法所得结果随着参与模拟的单胞(微结构的最小周期)个数的增加,分别从上下界逼近均匀化方法的结果.对于一类具有特殊微结构的桁架材料,只需一个单胞即可充分逼近均匀化结果.指出产牛尺度效应的判据是,对Dirichlet型边界条件下的代表体元法,单胞公共边界处的节点支反力是否平衡;对Neumann型边界条件下的代表体元法,单胞边界间变形是否协调.最后,我们证明了对于一类均匀化方法求解中没有广义自由度的桁架材料,其均匀化结果就是各构件性能按照体积份数加权平均得到.  相似文献
8.
结构可靠度FORM方法的混沌动力学分析   总被引:8,自引:1,他引:7  
杨迪雄  许林  李刚 《力学学报》2005,37(6):799-804
引入混沌动力学理论讨论了FORM收敛失败的非线性动力学根源.给出了几个典型函数在参数区间上的可靠指标分岔图,展示了极限状态函数经过FORM迭代成为非线性映射后计算结果的周期振荡、分岔和混沌等复杂动力学现象,计算了非线性映射的Lyapunov指数.结果表明,极限状态函数设计点的曲率大小与FORM的收敛性没有简单的联系,判别FORM迭代计算收敛性的指标是非线性映射的Lyapunov指数.  相似文献
9.
Stokes 流问题中的辛本征解方法   总被引:8,自引:0,他引:8  
徐新生  王尕平 《力学学报》2006,38(5):682-687
通过引入哈密顿体系,将二维Stokes流问题归结为哈密顿体系下的本征值和本征解问题。利用辛本征解空间的完备性,建立一套封闭的求解问题方法.研究结果表明零本征值本征解描述了基本的流动,而非零本征值本征解则显示着端部效应影响特点.数值算例给出了辛本征值和本征解的一些规律和具体例子。这些数值例子说明了端部非规则流动的衰减规律.为研究其它问题提供了一条路径。  相似文献
10.
遗传算法求解可行域分离的结构优化问题   总被引:8,自引:1,他引:7  
应用遗传算法求解了两类可行域分离的结构优化问题:局部屈曲约束的桁架拓扑优化问题和动力响应约束优化问题.对第一类问题,提出了新的数学表达式,适合于遗传算法求解.采用了改进的适应度函数及约束处理方法、约束凝聚选择、交叉操作改进和竞争最优保留,提高了遗传算法的效率和可靠性.算例说明,该方法能够克服可行域分离给传统优化算法带来的困难,有效地在多连通可行域中搜索全局最优解.  相似文献
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