基于小生境遗传算法的新型环形张拉整体结构拓扑优化

基于小生境遗传算法的新型环形张拉整体结构拓扑优化

论文摘要

根据环形张拉整体结构的柔性结构特点与力学特性,以结构总质量最小为目标函数,节点连接杆件数、结构存在自平衡模态、构件不交叉、应力性质、位移限值为约束条件,结合共享函数小生境技术以及预选择机制,提出一种基于小生境遗传算法的新型环形张拉整体结构拓扑优化方法,并对跨度、单体数不同的2个环形张拉整体结构进行拓扑优化.算例结果表明,利用基于刚度矩阵的张拉整体结构找形方法可有效地对不同拓扑条件下的环形张拉整体结构进行自平衡态模态的求解及静力分析.采用共享函数小生境技术和预选择机制对遗传算法进行改进,可有效地提高传统遗传算法的可靠性、稳定性,提出的方法可用于新型环形张拉整体结构拓扑优化.

论文目录

  • 1 小生境遗传算法和结构自平衡态求解
  •   1.1 共享函数小生境技术和预选择机制
  •   1.2 结构自平衡态的求解
  • 2 拓扑优化目标函数和约束条件
  •   2.1 目标函数的建立
  •   2.2 约束条件的处理
  •     2.2.1 节点连接杆件数条件
  •     2.2.2 结构存在自平衡态条件
  •     2.2.3 杆件不交叉条件
  •     2.2.4 荷载作用下位移限值条件
  •     2.2.5 应力条件
  • 3 基于小生境遗传算法的拓扑优化实现
  •   3.1 适应度函数的建立
  •   3.2 计算模型处理
  •   3.3 算法具体步骤
  • 4 算例与分析
  •   4.1 T36-32-8张拉整体环优化
  •   4.2 T80-64-16张拉整体环优化
  •   4.3 优化结果分析
  • 5 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 谢胜达,袁行飞,马烁

    关键词: 环形张拉整体结构,拓扑优化,遗传算法,小生境技术,自平衡模态

    来源: 空间结构 2019年04期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 建筑科学与工程

    单位: 浙江大学建筑工程学院

    基金: 国家自然科学基金项目(51578492,51878600)

    分类号: TU318

    DOI: 10.13849/j.issn.1006-6578.2019.04.035

    页码: 35-42

    总页数: 8

    文件大小: 679K

    下载量: 204

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