基于遗传算法的不确定性结构动力学鲁棒设计

摘要

受到测量、工艺、使用条件等各方面因素的影响,结构的几何参数、物理参数、外载荷等均为不确定参数,进而引起结构动力学特性的不确定性.为了减小不确定的输入参数对动力响应的影响,需要选择合理的设计参数使响应对于变量波动不敏感,即动力学的鲁棒设计.多目标优化是动力学鲁棒设计采用的方法之一.本文引入基于遗传算法的多目标优化,利用多目标遗传算法搜索范围广、Pareto 最优解逼近能力强、求解数目全、实施相对简单等特点,实现不确定性结构的动力学鲁棒设计.以具有几何及物理参数不确定的悬臂梁为算例,以梁的低阶固有频率为目标,通过不确定性参数对于动力响应影响的辨别,多目标遗传算法和动力学鲁棒设计的实现,说明鲁棒设计的过程及有效性.