發(fā)布時(shí)間：2021-02-07 05:03

　　結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化是較高層次上的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),能更大程度的節(jié)約材料,目前是結(jié)構(gòu)優(yōu)化領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。但由于分析計(jì)算的復(fù)雜性,結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的發(fā)展還不完善。結(jié)構(gòu)在服役期間,不可避免地要承受地震,風(fēng)激等隨機(jī)荷載的作用,在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮結(jié)構(gòu)的可靠性,而可靠性的計(jì)算和拓?fù)鋬?yōu)化均是耗時(shí)巨大的問題,目前同時(shí)考慮結(jié)構(gòu)的動(dòng)力可靠性和拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)的研究工作還不多見。 本文研究了桁架和剛架結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化問題,首先考慮靜荷載作用下桁架結(jié)構(gòu),推導(dǎo)了基于全局性應(yīng)力約束的可靠性的計(jì)算公式,發(fā)展出一種求解基于可靠性的桁架結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化算法。在此基礎(chǔ)上,通過理論分析和對(duì)桁架結(jié)構(gòu)和剛架結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果的比較,找出剛架和桁架結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果的相似性,由此將復(fù)雜的剛架結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化問題簡(jiǎn)化為桁架結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化問題,減少了剛架結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的計(jì)算量。本文還提出一種在非平穩(wěn)隨機(jī)激勵(lì)作用下基于可靠性的結(jié)構(gòu)動(dòng)力拓?fù)鋬?yōu)化方法,用虛擬激勵(lì)法和精細(xì)時(shí)程積分法結(jié)合求解非平穩(wěn)隨機(jī)激勵(lì)作用下的結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng),用一次二階矩方法進(jìn)行可靠性分析,用序列二次規(guī)劃方法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),數(shù)例表明,本文所提出的方法有較高的計(jì)算效率和精度。 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
目錄
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 各種拓?fù)鋬?yōu)化方法簡(jiǎn)介
        1.2.2 結(jié)構(gòu)動(dòng)力優(yōu)化問題的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 基于可靠性的結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究工作
2 桁架結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化
    2.1 引言
    2.2 優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型
    2.3 基于信息熵的遺傳算法簡(jiǎn)介
        2.3.1 傳統(tǒng)遺傳算法
        2.3.2 基于信息熵的多種群遺傳算法
    2.4 應(yīng)力約束的全局化處理
    2.5 可靠度的求解
        2.5.1 可靠度約束的顯式表達(dá)
        2.5.2 工作應(yīng)變能的均值和方差的推導(dǎo)
        2.5.3 對(duì)正態(tài)分布工作應(yīng)變能方差的推導(dǎo)
    2.6 算例與討論
    2.7 本章小結(jié)
3 桁架和剛架結(jié)拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果比較
    3.1 引言
    3.2 算法流程
    3.3 桁架結(jié)構(gòu)和剛架結(jié)構(gòu)最優(yōu)拓?fù)浣獾谋容^
    3.4 對(duì)剛架最大彎矩點(diǎn)的考慮
        3.4.1 考慮剛架最大應(yīng)力點(diǎn)的拓?fù)鋬?yōu)化的實(shí)現(xiàn)
    3.5 本章小結(jié)
4 考慮可靠性的結(jié)構(gòu)動(dòng)力拓?fù)鋬?yōu)化
    4.1 引言
    4.2 虛擬激勵(lì)法和結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的精細(xì)逐步積分
        4.2.1 結(jié)構(gòu)非平穩(wěn)隨機(jī)響應(yīng)問題
        4.2.2 非平穩(wěn)隨機(jī)響應(yīng)分析的虛擬激勵(lì)法
        4.2.3 隨機(jī)激勵(lì)的算法實(shí)施
    4.3 原問題的序列近似規(guī)劃
    4.4 可靠性指標(biāo)對(duì)設(shè)計(jì)變量導(dǎo)數(shù)的推導(dǎo)
        4.4.1 可靠性指標(biāo)對(duì)設(shè)計(jì)變量的導(dǎo)數(shù)的分步求導(dǎo)1
        4.4.2 可靠性指標(biāo)對(duì)設(shè)計(jì)變量的導(dǎo)數(shù)的分步求導(dǎo)2
        4.4.3 可靠性指標(biāo)對(duì)設(shè)計(jì)變量的導(dǎo)數(shù)的分步求導(dǎo)3
        4.4.4 可靠性指標(biāo)對(duì)設(shè)計(jì)變量的導(dǎo)數(shù)的分步求導(dǎo)4
    4.5 算例
        4.5.1 算例1
        4.5.2 算例2
    4.6 結(jié)論
5 結(jié)論
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
大連理工大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3021702