基于单纯形模拟退火算法的网格结构优化设计

摘要

结构优化设计不仅可以降低结构重量和材料成本，而且能够改进结构的强度、刚度、振动特性、屈曲稳定性等性能，是计算力学以及现代设计制造领域的重要研究方向。结构优化方法，大致有优化准则法、数学规划法、混合法、随机搜索法等。其中，遗传算法、模拟退火算法等新的随机搜索方法，在处理全局优化、离散变量、多连通可行区等困难问题中，具有传统结构优化算法不可比拟的优势。但是她们都有很多缺点，为了削弱她们的缺点，发挥她们的优点，经常引进一些其她的算法，如单纯形法、遗传算法、神经网络等，把其中的两种或两种以上的算法结合起来形成混合算法，混合算法不仅克服了单一算法的缺点而且发挥了单一算法的优点，因此混合算法具有不可低估的发展潜力和重要的研究价值。 本文针对网格结构的特殊性质和要求，基于单纯形模拟退火算法的寻优技术，对网格结构的截面优化设计进行了系统的研究。 1、在研究分析基本的单纯形算法、模拟退火算法以及单纯形模拟退火算法的基本原理和综合近期关于以上三种算法的研究进展的基础上，针对网格结构优化问题的特殊性质和要求，对单纯形模拟退火算法提出了若干改进措施。 2、在桁架结构、网架结构以及网壳结构优化问题中应用改进的单纯形模拟退火算法，通过大量算例的数值试验和算法比较表明，单纯形模拟退火算法在网格结构优化的某些困难问题中具有自己的特点，本文中提出得改进的单纯形模拟退火算法在网格结构优化中是可行的、有效的，并且算法具有较好的求解效率和全局优化能力。

目录

文摘

英文文摘

山东建筑大学学位论文独创性声明及使用授权声明

第一章绪论

第二章基本算法及其原理

第三章算法的改进

第四章网格结构内力有限元分析

第五章SMSA算法在网格结构优化设计中的应用研究

第六章结论和展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

致谢