本文關(guān)鍵詞：ESO算法與SIMP算法的探討及改進(jìn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)與生產(chǎn)活動的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法已無法滿足復(fù)雜的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。計(jì)算機(jī)技術(shù)與現(xiàn)代結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論的發(fā)展為結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)有力的支撐。目前，漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化（ESO）算法和SIMP算法已成為拓?fù)鋬?yōu)化領(lǐng)域中最常用的兩種算法。本文以ESO算法和SIMP算法作為研究對象，主要探討了兩種算法在經(jīng)典算例中的應(yīng)用、兩種算法的改進(jìn)方案以及基于改變單元彈性模量的ESO算法。 首先，本文簡要介紹了ESO算法和SIMP算法的基本原理，對兩種算法在MBB梁、Michell型結(jié)構(gòu)、懸臂梁結(jié)構(gòu)等經(jīng)典算例中的應(yīng)用進(jìn)行探討。通過探討得到了兩種算法在應(yīng)用中各自的優(yōu)點(diǎn)和不足。并對兩種算法網(wǎng)格劃分和參數(shù)取值的組合情況進(jìn)行了討論，對兩種算法各設(shè)置了六種不同網(wǎng)格劃分和參數(shù)取值的組合，對優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行探討，給出了兩種算法的建議取值。 其次，對目前SIMP算法使用的過濾技術(shù)提出改進(jìn)方案。通過對過濾權(quán)重的計(jì)算方式以及單元靈敏度計(jì)算公式的改進(jìn)，減小了該算法的網(wǎng)格依賴性，提高了算法的適用性。并對傳統(tǒng)ESO算法的刪除過程進(jìn)行了改進(jìn)，增加了檢測和修正過程。將改進(jìn)后的ESO算法應(yīng)用于經(jīng)典算例，對改進(jìn)算法與傳統(tǒng)ESO算法所得優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行對比分析，證明了改進(jìn)ESO算法的有效性。 最后，提出了基于改變單元彈性模量的ESO算法。通過漸進(jìn)式減小低效單元的彈性模量，，提高了單元靈敏度的計(jì)算精度，有效避免了單元的誤刪。在此基礎(chǔ)上提出了雙向變彈性模量的ESO算法，該算法能夠?qū)崿F(xiàn)在同一迭代步中既有低效單元彈性模量減小的操作，又有高效單元彈性模量增加的操作，并保證了最終拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中沒有中間彈性模量單元，提高了最終拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的可制造性。利用改進(jìn)算法對Tie-beam算例進(jìn)行全面深入的討論，并將該算法應(yīng)用于經(jīng)典的通用算例。
【關(guān)鍵詞】：漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化 SIMP算法 變彈性模量 Tie-beam算例
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH123
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-12
• 1.1 引言8-9
• 1.2 結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的發(fā)展9
• 1.3 ESO 算法與 SIMP 算法基本原理9-10
• 1.3.1 ESO 算法介紹9
• 1.3.2 SIMP 算法介紹9-10
• 1.4 論文的研究背景10
• 1.5 論文的主要內(nèi)容10-12
• 2 ESO 算法與 SIMP 算法的探討12-25
• 2.1 引言12
• 2.2 兩種算法在經(jīng)典算例應(yīng)用中的探討12-19
• 2.2.1 MBB 梁結(jié)構(gòu)12-15
• 2.2.2 底部兩端固支的 Michell 型結(jié)構(gòu)15-17
• 2.2.3 懸臂梁模型17-19
• 2.3 對兩種算法中參數(shù)取值與網(wǎng)格劃分的組合進(jìn)行探討19-24
• 2.3.1 ESO 算法探討內(nèi)容的設(shè)計(jì)19-20
• 2.3.2 算例分析20-22
• 2.3.3 SIMP 算法探討內(nèi)容的設(shè)計(jì)22
• 2.3.4 算例分析22-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 3 對 SIMP 算法過濾技術(shù)及 ESO 算法的改進(jìn)25-35
• 3.1 對 SIMP 算法的過濾方案進(jìn)行改進(jìn)25-28
• 3.1.1 改進(jìn)過濾算法的提出25-26
• 3.1.2 算例分析26-28
• 3.2 對 ESO 算法的改進(jìn)28-34
• 3.2.1 迭代終止條件的構(gòu)造28-30
• 3.2.2 對傳統(tǒng) ESO 算法刪除過程的改進(jìn)30-31
• 3.2.3 算例證明31-34
• 3.3 本章小結(jié)34-35
• 4 基于改變單元彈性模量的 ESO 方法35-49
• 4.1 引言35
• 4.2 傳統(tǒng) ESO 算法失效算例35-36
• 4.3 傳統(tǒng) ESO 算法失效原因分析36-37
• 4.4 基于改變單元彈性模量的 ESO 算法提出37-38
• 4.5 算例分析38-41
• 4.5.1 Tie-beam 算例38-39
• 4.5.2 三桿結(jié)構(gòu)算例39-41
• 4.6 雙向改變彈性模量的 ESO 算法41-45
• 4.6.1 算法計(jì)算流程42
• 4.6.2 算例分析42-45
• 4.7 算法分析45-48
• 4.7.1 Tie-beam 算例分析45-48
• 4.8 本章小結(jié)48-49
• 5 結(jié)論與展望49-51
• 5.1 結(jié)論49
• 5.2 展望49-51
• 致謝51-52
• 參考文獻(xiàn)52-54
• 附錄54
• A. 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文54
• B. 作者在攻讀學(xué)位期間參與科研項(xiàng)目54

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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6 李e

本文編號：392345