本文關(guān)鍵詞：基于平均距離法的結(jié)構(gòu)多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化方法的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：數(shù)學(xué)規(guī)劃法是運(yùn)籌學(xué)的一個(gè)分支,作為多目標(biāo)優(yōu)化的主要尋優(yōu)算法,廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、飛機(jī)、汽車零部件等輕量化的設(shè)計(jì)中。拓?fù)鋬?yōu)化是結(jié)構(gòu)優(yōu)化的主要熱點(diǎn)研究問題。本文基于數(shù)學(xué)規(guī)劃法提出一種廣義的平均距離法來(lái)研究多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化。主要工作包括:(1)綜述結(jié)構(gòu)優(yōu)化發(fā)展歷程,拓?fù)鋬?yōu)化理論和算法的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及目前存在的問題,提出結(jié)構(gòu)體基于數(shù)學(xué)規(guī)劃法進(jìn)行多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)的必要性和可行性。(2)闡述了結(jié)構(gòu)多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化問題的基本概念和數(shù)學(xué)模型,基于評(píng)價(jià)函數(shù)法和平均頻率特征值公式提出廣義的平均距離公式,研究了以平均距離公式演變的多種連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的常用尋優(yōu)算法的思想原理,并對(duì)優(yōu)化迭代計(jì)算中出現(xiàn)的數(shù)值不穩(wěn)定現(xiàn)象作了分析。(3)在分析平均距離公式理論的基礎(chǔ)上,研究了優(yōu)化過(guò)程中不同參數(shù)的變化對(duì)拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果的影響,運(yùn)用各種尋優(yōu)算法建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,基于變密度法來(lái)實(shí)現(xiàn)多工況單目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化,并給出了典型實(shí)例的驗(yàn)證。(4)應(yīng)用基于平均距離法的拓?fù)鋬?yōu)化算式和數(shù)學(xué)模型,針對(duì)結(jié)構(gòu)體的靜態(tài)剛度和動(dòng)態(tài)頻率建立相應(yīng)的拓?fù)鋬?yōu)化數(shù)學(xué)模型,對(duì)典型的汽車懸架控制臂進(jìn)行了多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化,得到相應(yīng)的優(yōu)化結(jié)果;通過(guò)對(duì)比四種模型的分析結(jié)果表明,平均距離公式的應(yīng)用可有效的解決結(jié)構(gòu)多目標(biāo)問題,為拓?fù)鋬?yōu)化提供新的設(shè)計(jì)思路,也對(duì)今后的實(shí)際工程優(yōu)化問題有一定的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：拓?fù)鋬?yōu)化 平均距離法 目標(biāo)函數(shù) 多目標(biāo)
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O221
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 課題研究背景和意義9-10
• 1.2 結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)的進(jìn)展10-11
• 1.3 多目標(biāo)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展11-13
• 1.4 拓?fù)鋬?yōu)化理論和算法存在的問題13-14
• 1.5 研究目標(biāo)和研究?jī)?nèi)容14-17
• 第二章 拓?fù)鋬?yōu)化理論與算法的應(yīng)用研究17-31
• 2.1 結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的基本原理17-20
• 2.1.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化的分類17-18
• 2.1.2 結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的基本概念18-19
• 2.1.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的一般技術(shù)路線19-20
• 2.2 拓?fù)鋬?yōu)化求解算法20-21
• 2.3 多目標(biāo)求解算法和數(shù)學(xué)模型21-25
• 2.3.1 評(píng)價(jià)函數(shù)法22-24
• 2.3.2 平均頻率特征值公式24-25
• 2.4 基于變密度法的優(yōu)化技術(shù)25-30
• 2.4.1 SIMP和RAMP模型26-27
• 2.4.2 基于變密度法所帶來(lái)的數(shù)學(xué)不穩(wěn)定現(xiàn)象及解決方法27-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第三章 平均距離公式在結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的應(yīng)用研究31-47
• 3.1 平均距離法的基本原理31-35
• 3.1.1 平均距離的數(shù)學(xué)含義31-32
• 3.1.2 平均距離公式數(shù)學(xué)模型的提出32-33
• 3.1.3 各種參數(shù)下與其他評(píng)價(jià)函數(shù)法的聯(lián)系33-34
• 3.1.4 引入平均距離公式的敏度分析34-35
• 3.2 平均距離法在多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化的應(yīng)用及影響因素研究35-43
• 3.2.1 SIMP模型中懲罰因子q對(duì)多目標(biāo)優(yōu)化過(guò)程及結(jié)果的影響37-39
• 3.2.2 體積約束中不同材料比對(duì)拓?fù)鋬?yōu)化過(guò)程及結(jié)果的影響39-41
• 3.2.3 各目標(biāo)權(quán)重系數(shù)w或權(quán)重比對(duì)拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果的影響41-43
• 3.3 平均距離法在多個(gè)矛盾目標(biāo)中的應(yīng)用研究43-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 第四章 汽車懸架控制臂的多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化47-65
• 4.1 運(yùn)用平均距離法建立的多目標(biāo)優(yōu)化流程48
• 4.2 基于hyperworks的控制臂模型的建立48-51
• 4.2.1 有限元分析工具HyperWorks48-49
• 4.2.2 基于Hyperworks的控制臂有限元模型的建立49-50
• 4.2.3 優(yōu)化模型的確定50-51
• 4.3 汽車控制臂的拓?fù)鋬?yōu)化51-57
• 4.3.1 控制臂拓?fù)鋬?yōu)化過(guò)程51-53
• 4.3.2 控制臂拓?fù)鋬?yōu)化前后結(jié)果對(duì)比53-57
• 4.4 優(yōu)化結(jié)果校核57-63
• 4.4.1 控制臂優(yōu)化前后最大等效應(yīng)力對(duì)比分析58-61
• 4.4.2 有限元前三階自由模態(tài)分析61-63
• 4.5 本章小結(jié)63-65
• 第五章 結(jié)論與展望65-67
• 5.1 結(jié)論65
• 5.2 展望65-67
• 致謝67-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 攻讀學(xué)位期間的論文及科研成果71

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本文編號(hào)：478956