本文關(guān)鍵詞：基于混沌遺傳算法的橋式起重機(jī)主梁優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

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【摘要】：橋式起重機(jī)廣泛地應(yīng)用在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域，產(chǎn)品已經(jīng)基本形成了通用化和系列化的格局。傳統(tǒng)的橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)方法，具有自重較大、材料浪費(fèi)等問題，尋求一種優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，合理、有效的解決以上問題，提高設(shè)計(jì)效率，對(duì)于整個(gè)起重機(jī)行業(yè)的發(fā)展具有積極意義，對(duì)橋式起重機(jī)關(guān)鍵部件-主梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)就顯得尤為必要。 鑒于標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法在解決工程優(yōu)化問題存在的一些問題，本文在分析其算法特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法容易陷入局部最優(yōu)解，造成未成熟收斂和后期迭代速度緩慢的不足，將混沌理論與動(dòng)態(tài)遺傳算子引入遺傳算法之中進(jìn)行完善，從而構(gòu)造了基于混沌改進(jìn)的遺傳算法。本文主要研究?jī)?nèi)容如下： （1）根據(jù)混沌存在的遍歷性、隨機(jī)性等特點(diǎn)，利用混沌序列對(duì)遺傳算法初始種群生成的改進(jìn)。分別用幾種不同序列，通過VB程序編寫與仿真得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，選取適合本文研究對(duì)象的序列； （2）遺傳算法中遺傳算子的改進(jìn)。利用動(dòng)態(tài)遺傳算子實(shí)現(xiàn)交叉操作與混沌初始化種群的匹配，，加快收斂速度，有效減少在局部較優(yōu)解處收斂的概率； （3）以橋式起重機(jī)主梁為工程實(shí)例，建立其主梁優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型，通過編寫算法程序?qū)崿F(xiàn)遺傳參數(shù)的對(duì)比與選擇，從而確定一組算法參數(shù)，最終以算法收斂速度與優(yōu)化率為指標(biāo)對(duì)比本文混沌改進(jìn)遺傳算法與標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法，并利用ANSYS軟件對(duì)優(yōu)化模型進(jìn)行有限元仿真，從而認(rèn)證本優(yōu)化方法結(jié)果的實(shí)用性。 本文為橋式起重機(jī)的主梁優(yōu)化設(shè)計(jì)及遺傳算法的改進(jìn)提供了有益的思考，具有一定的參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：橋式起重機(jī) 主梁 遺傳算法 混沌理論 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH215;TP18
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 論文的研究背景及意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-15
• 1.2.1 起重機(jī)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 遺傳算法與混沌理論研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容及需解決的關(guān)鍵問題15-17
• 1.3.1 論文主要研究?jī)?nèi)容15-16
• 1.3.2 需解決的關(guān)鍵問題16-17
• 2 遺傳算法研究17-28
• 2.1 遺傳算法基本術(shù)語17-18
• 2.2 編碼18-21
• 2.3 適應(yīng)度函數(shù)21-22
• 2.4 遺傳算子22-24
• 2.5 遺傳算法運(yùn)行參數(shù)及選擇分析24-25
• 2.6 標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法基本流程25-27
• 2.7 本章小結(jié)27-28
• 3 混沌理論研究28-34
• 3.1 混沌的定義28-29
• 3.2 混沌的性質(zhì)29-30
• 3.3 混沌優(yōu)化理論30-33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 4 混沌改進(jìn)遺傳算法研究34-43
• 4.1 混沌改進(jìn)遺傳算法原理34-38
• 4.2 混沌改進(jìn)遺傳算法基本流程38-39
• 4.3 遺傳操作的改進(jìn)39-42
• 4.4 本章小結(jié)42-43
• 5 橋式起重機(jī)主梁優(yōu)化設(shè)計(jì)的混沌改進(jìn)遺傳算法43-67
• 5.1 橋式起重機(jī)箱形主梁優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型43-51
• 5.1.1 設(shè)計(jì)變量的確定43-44
• 5.1.2 目標(biāo)函數(shù)的建立44
• 5.1.3 約束條件的確定44-51
• 5.2 橋式起重機(jī)箱形主梁優(yōu)化設(shè)計(jì)混沌改進(jìn)遺傳算法51-53
• 5.2.1 編碼方法51
• 5.2.2 初始種群的混沌改進(jìn)51-52
• 5.2.3 適應(yīng)度函數(shù)的確定52-53
• 5.3 實(shí)例分析53-61
• 5.3.1 初始條件的確定53-54
• 5.3.2 遺傳參數(shù)的實(shí)驗(yàn)選擇54-59
• 5.3.3 最終優(yōu)化結(jié)果與分析59-61
• 5.4 優(yōu)化結(jié)果有限元分析61-66
• 5.4.1 結(jié)構(gòu)材料和安全系數(shù)61
• 5.4.2 模型與載荷簡(jiǎn)化61-62
• 5.4.3 ANSYSWorkbench 有限元分析62-66
• 5.5 本章小結(jié)66-67
• 6 結(jié)論與展望67-69
• 6.1 結(jié)論67-68
• 6.2 展望68-69
• 參考文獻(xiàn)69-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果74-75
• 致謝75-76

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1127991