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        水循環算法在結構優化設計中的應用及其在多目標中的改進

        水循環算法在結構優化設計中的應用及其在多目標中的改進

        作者:師大云端圖書館 時間:2020-10-03 分類:參考文獻 喜歡:2629
        師大云端圖書館

        【摘要】群智能優化算法已被證實可以用于解決實際工程的優化問題。在傳統的優化設計方法中,缺少一種處理工程約束問題的法則。然而,隨著信息技術的高速發展,如今存在大量的致力于研究處理及控制工程中約束問題技術方面的算法。水循環算法可對約束問題進行求解。本文針對水循環算法,首先進行了對連續變量、離散變量的結構最優化設計問題的研究;并針對單目標優化的水循環優化算法(WCA)改進成多目標水循環優化算法(MWCA)。為了使算法能得到分布均勻的Pareto最優解集,在迭代過程中引入了精英集的概念,同時運用擁擠距離計算機制處理精英集。本文簡單介紹了結構優化設計及其算法的歷史發展過程,詳細闡述了水循環算法的基本理論,計算步驟及流程,并將其應用在結構優化設計中。本文的研究內容分為兩個部分:第一,本文將運用WCA針對實際工程進行單目標優化設計,實現桁架結構的截面優化,形狀優化及剛架結構優化。第三章以剛框架結構重量最輕為目標函數,對三個不同剛架結構進行截面尺寸優化。論文第四章以桁架的重量最輕為目標函數,對17桿平面桁架結構,以及25桿、72桿空間桁架結構進行了尺寸優化。第五章以桁架的重量最輕、使用空間最優化為目標函數對6個不同桁架結構進行了形狀優化。第二,本文運用MWCA針對實際工程進行多目標優化設計,實現對桁架結構的總重量、節點最大位移及形狀進行相應優化,對框架結構的總重量、最大層間位移及總動應變能進行了優化。論文第六章,分別將兩個桁架結構與兩個框架結構進行了多目標優化。研究結果表明,水循環優化算法能夠快速有效處理實際工程中的單目標及多目標問題。相對于其他智能優化算法能夠提供更好的收斂速度,收斂結果也更好。
        【作者】章純;
        【導師】劉鋒;
        【作者基本信息】廣東工業大學,工程力學,2014,碩士
        【關鍵詞】水循環算法;多目標水循環算法;結構優化;收斂速度;收斂精度;

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