為了進(jìn)一步節(jié)約梳式防波堤成本,提出防波堤結(jié)構(gòu)智能優(yōu)化方法.首先,針對(duì)遺傳算法在優(yōu)化過(guò)程中的優(yōu)勢(shì),依托中間平臺(tái),提出一種改進(jìn)自適應(yīng)遺傳算法;然后,利用ANSYS軟件的二次開(kāi)發(fā)接口實(shí)現(xiàn)了ANSYS與中間平臺(tái)的數(shù)據(jù)交互,對(duì)重復(fù)種群個(gè)體進(jìn)行壓縮,對(duì)篩選后種群進(jìn)行原位拓展,設(shè)計(jì)多約束條件的算法實(shí)現(xiàn)流程;最后,提出了基于改進(jìn)自適應(yīng)遺傳算法與ANSYS的結(jié)構(gòu)智能優(yōu)化方法,并應(yīng)用該方法、基本遺傳算法與ANSYS自帶優(yōu)化算法分別對(duì)梳式防波堤結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì).通過(guò)對(duì)比優(yōu)化結(jié)果,證明了該方法的可行性和優(yōu)越性. 

【文章來(lái)源】：華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,48(10)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

梳式防波堤等效應(yīng)力云圖

第10期耿敬，等：基于進(jìn)化ANSYS的防波堤結(jié)構(gòu)智能優(yōu)化方法·91·的優(yōu)化效果次之，ANSYS自帶優(yōu)化方法的優(yōu)化效果較差．1—ANSYS自帶零階優(yōu)化方法；2—ANSYS自帶一階優(yōu)化方法；3—SGA優(yōu)化方法；4—基于IAGA與ANSYS的結(jié)構(gòu)智能優(yōu)化方法(下同)．圖4最大應(yīng)力值變化曲線圖5總成本變化曲線4結(jié)論a.在本研究的設(shè)計(jì)條件下，針對(duì)一個(gè)梳式防波堤單元，當(dāng)沉箱寬度為14.3539m，翼板厚度為0.456m，前箱壁厚度為0.1361m，塊石填料高度為12.96m時(shí)，應(yīng)用本文優(yōu)化方法，獲得的設(shè)計(jì)方案不僅能滿足應(yīng)力及穩(wěn)定性的要求，還能有效降低成本．說(shuō)明本文優(yōu)化方法是可行的．b.對(duì)比ANSYS自帶優(yōu)化方法，利用優(yōu)化算法對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化更具優(yōu)勢(shì)，其中基于IAGA與ANSYS的結(jié)構(gòu)智能優(yōu)化方法獲得了更經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案．c.本研究建立的結(jié)構(gòu)智能優(yōu)化方法，除可應(yīng)用于梳式防波堤外，還可直接推廣應(yīng)用于結(jié)構(gòu)優(yōu)化的其他相關(guān)領(lǐng)域，助力進(jìn)一步降低工程造價(jià)，獲得更優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方案．參考文獻(xiàn)[1]牛恩宗，王玥葳，馬德堂．防波堤結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新[J]．水運(yùn)工程，2009(1)：16-22．[2]唐文艷，顧元憲．遺傳算法在結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的研究進(jìn)展[J]．力學(xué)進(jìn)展，2002(1)：26-40．[3]劉道華，原思聰，鄔長(zhǎng)安，等．面向?qū)ο蟮母倪M(jìn)遺傳算法優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]．華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2008，36(7)：89-92．[4]MICHALEWICZZ，JANIKOWCZ，KRAWCZYKJB．Amodifiedgeneticalgorithmforoptimalcontrolproblems[J]．Computers&MathematicswithApplica-tions，1992，23(12)：83-94．[5]SRINIVASM，PATNAIKL

算子的存在使每代中適應(yīng)度高的個(gè)體將不斷被保存到下一代，并進(jìn)行復(fù)制．到進(jìn)化后期，種群中將會(huì)出現(xiàn)許多重復(fù)個(gè)體，而ANSYS并不能分辨并剔除重復(fù)個(gè)體，依舊逐一進(jìn)行分析，這將極大延長(zhǎng)優(yōu)化時(shí)間且浪費(fèi)資源．基于此，對(duì)中間平臺(tái)與ANSYS的數(shù)據(jù)交互部分進(jìn)行改進(jìn)，具體改進(jìn)方法為：在中間平臺(tái)寫入種群數(shù)據(jù)之前對(duì)其進(jìn)行壓縮，僅保留不重復(fù)個(gè)體，并在讀取應(yīng)力文件之后，按照原本的種群位置對(duì)應(yīng)力數(shù)組進(jìn)行拓展．2.2實(shí)現(xiàn)流程依托中間平臺(tái)，基于IAGA與ANSYS的結(jié)構(gòu)智能優(yōu)化方法的具體實(shí)現(xiàn)流程如下，優(yōu)化流程圖如圖1所示．圖1基于IAGA與ANSYS的結(jié)構(gòu)智能優(yōu)化方法流程圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于遺傳算法與ANSYS的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法研究[J]. 耿賀松,陳博文,李明偉,楊璨.  華北水利水電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(04)
[2]遺傳算法選擇策略比較[J]. 張琛,詹志輝.  計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2009(23)
[3]防波堤結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新[J]. 牛恩宗,王玥葳,馬德堂.  水運(yùn)工程. 2009(01)
[4]面向?qū)ο蟮母倪M(jìn)遺傳算法優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 劉道華,原思聰,鄔長(zhǎng)安,張滿意.  華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(07)
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[7]遺傳算法在結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的研究進(jìn)展[J]. 唐文艷,顧元憲.  力學(xué)進(jìn)展. 2002(01)

碩士論文
[1]實(shí)數(shù)編碼下遺傳算法的改進(jìn)及其應(yīng)用[D]. 管小艷.重慶大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3108279