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使用多目标对桁架结构进行基于全局稳定性的设计优化。 (英语) Zbl 1322.74059号

小结:本文讨论了整体稳定性对桁架结构最佳尺寸和形状的影响,同时考虑了非线性临界荷载、桁架重量和正常使用性。非线性临界载荷采用弧长法计算。为了提高临界载荷估算的准确性(忽略材料非线性),弧长法中进行了特征值分析。此外,采用基于纯pareto-ranking的多目标优化模型对桁架结构进行多目标优化设计。通过在进化搜索机制中实现孤岛模型,提高了优化模型的计算性能。所提出的设计优化方法应用于实际桁架(包括101、224和444根钢筋)的尺寸和形状优化,并在大型复杂设计空间中成功生成了可行的名称。结果表明,基于pareto-ranking的孤岛模型的计算性能优于纯pareto-ranking模型。因此,建议采用基于pareto-ranking的孤岛模型对具有几何非线性的桁架结构进行优化设计。

MSC公司:

74P05号 固体力学中的柔度或重量优化
90 C90 数学规划的应用
90C29型 多目标规划

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参考文献:

[1] Cantu-Paz E 1999并行遗传算法中的迁移策略和接管时间。遗传和进化计算国际会议775–779
[2] Cardoso J B和Arora J S 1988非线性结构力学设计灵敏度分析的变分方法。AIAA期刊26:5–22·数字对象标识代码:10.2514/3.9939
[3] Choi K K和Santos J L T 1987非线性结构系统的设计灵敏度分析,第一部分:理论。国际期刊数字。方法。工程24:2039–2055·Zbl 0621.73110号 ·doi:10.1002/nme.1620241103
[4] Crisfield M A 1997固体和结构的非线性有限元分析,第2卷高级主题。英国:John Wiley&儿子·Zbl 0855.73001号
[5] Eby D、Averill R、Goodman E和Punch W 1999使用注入岛遗传算法优化飞轮。进化。设计计算机167–190
[6] Gien H 2007使用弧长法对三维桁架进行几何非线性静态分析。第13届国际公司大会。方法和实验测量。捷克共和国布拉格
[7] Goldberg D E和Richardson J 1987多峰函数优化的共享遗传算法。遗传算法及其应用,第二届遗传算法国际会议。及其应用。美国马萨诸塞州,41-49
[8] Hasancebi O和Erbatur F 2002使用模拟退火的桁架布局优化。高级工程软件。33: 681–696 ·Zbl 1023.74037号 ·doi:10.1016/S0965-9978(02)00049-2
[9] Kamat M P、Khot N S和Venkayya V B 1984浅桁架极限点失稳优化。美国汽车协会期刊22:403–408·Zbl 0536.73079号 ·数字对象标识代码:10.2514/3.48461
[10] Khot N S和Kamat M P 1985具有几何非线性特性的桁架结构的最小重量设计。AIAA期刊23:139–144·Zbl 0555.73087号 ·doi:10.2514/3.8882
[11] Khot N S、Venkayya V B和Berke L 1976具有稳定性约束的优化结构设计。国际期刊方法编号。工程10:1097–1114·Zbl 0332.73079号 ·doi:10.1002/nme.1620100510
[12] Kouhia R和Mikkola M 1999高效路径允许的一些方面。计算。和结构。72: 509–524 ·Zbl 1050.74671号 ·doi:10.1016/S0045-7949(98)00336-8
[13] Krenk S 1995非线性有限元方程的正交残差法。国际期刊数字。方法。工程38(5):823–839·Zbl 0823.73068号 ·doi:10.1002/nme.1620380508
[14] Lamberti L和Pappaletter C 2004改进的序列线性规划公式用于结构重量最小化。计算。方法应用。机械。工程193:3493–3521·Zbl 1068.74053号 ·doi:10.1016/j.cma.2003.12.040
[15] Levy R 1994a精确几何屈曲优化。计算。和结构。53: 1139–1144 ·Zbl 0919.73075号 ·doi:10.1016/0045-7949(94)90161-9
[16] Levy R 1994b桁架整体稳定性的优化设计。计算。和结构。53(5): 1133–1138 ·兹比尔0919.73074 ·doi:10.1016/0045-7949(94)90160-0
[17] Levy R和Perng H S 1988非线性稳定性优化。计算。和结构。30: 529–535 ·doi:10.1016/0045-7949(88)90286-6
[18] Levy R、Su M和Kocvara M 2004关于具有全局稳定性约束的桁架设计问题的建模和求解。结构。多光盘。选择。26: 367–378 ·doi:10.1007/s00158-003-0310-y
[19] Lin C C和Liu I W 1989基于优化准则的框架结构优化设计,包括屈曲约束。计算。和结构。31(4): 535–544 ·Zbl 0685.73052号 ·doi:10.1016/0045-7949(89)90209-5
[20] Magnusson A 2006用渐近展开法处理分岔点。计算。和结构。77: 475–484 ·doi:10.1016/S0045-7949(00)00004-3
[21] Malott B、Averill R C、Goodman E D、Ding Y和Punch W F 1996使用遗传算法优化设计具有弯扭耦合的层压复合夹芯板。第37届结构国际会议。动态和材料AIAA/ASME/ASCE/AHC/ASC。美国犹他州
[22] Memon B A和Su X 2004非线性有限元分析的弧长技术。浙江理工大学学报5(5):618–628·Zbl 1099.65525号 ·doi:10.1631/jzus.2004.0618
[23] Ohsaki M 2001对应退化临界点的灵敏度分析和优化。国际固体结构杂志。38: 4955–4967 ·Zbl 1029.74038号 ·doi:10.1016/S0020-7683(00)00320-6
[24] Ohsaki M 2005有限维弹性保守结构非线性屈曲的设计灵敏度分析和优化。公司。方法。申请。机械。工程194:3331–3358·Zbl 1091.74039号 ·doi:10.1016/j.cma.2004.12.021
[25] Ohsaki M和Ikeda K 2006具有许多对称分岔点的山顶分支的缺陷敏感性分析。国际固体结构杂志。43(16): 4704–4719 ·Zbl 1120.74494号 ·doi:10.1016/j.ijsolstr.2005.06.036
[26] Ortiz T A和Walls R H 2003 Wtest:方差齐性检验。http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/
[27] Plaut R H,Ruangslasingha P和Kamat M P 1984不对称双杆桁架抗失稳优化。J.结构。机械。12(4):465–470·doi:10.1080/03601218408907481
[28] Polheim H 1998遗传和进化算法工具箱,用于MATLAB。技术报告。伊尔姆瑙技术大学
[29] Rezaiee-Rojand M和Vejdari-Nogreiyan H R 2006多分支点的计算。国际J计算机辅助工程软件。23(5): 552–565 ·Zbl 1182.74056号 ·doi:10.1108/02644400610671135
[30] Ritto-Correa M和Camotim D 2008关于弧长和其他二次控制方法:建立的、鲜为人知的和新的实施程序。计算。和结构。86: 1353–1368 ·doi:10.1016/j.compstruc.2007.08.003
[31] Santos J L T和Choi K K 1988非线性结构系统的尺寸设计灵敏度分析,第二部分。国际期刊数字。方法。工程26:2039–2055·Zbl 0621.73110号 ·doi:10.1002/nme.1620260913
[32] Schlierkamp-Voosen D和Mühlenbein H 1996通过竞争亚群适应人口规模。进化计算国际会议IEEE 330–335
[33] Sedaghati R和Tabarrok B 2000承受系统稳定性约束的大挠度桁架结构的优化设计。国际期刊数字。方法。工程48(3):421–434·Zbl 0969.74052号 ·doi:10.1002/(SICI)1097-0207(20000530)48:3<421::AID-NME885>3.0.CO;2倍
[34] Talaslioglu T 2010采用分散搜索方法对格栅系统进行多目标设计优化。国际土木结构杂志。工程1(3):477–496
[35] Veldhuizen D V和Lamont G B 1998年多目标进化算法研究:历史与分析。技术报告TR-98-03。美国俄亥俄州:空军技术学院电气与计算机工程系
[36] Wrigger P、Wagner W和Miehe C 1988有限元稳定点计算的二次收敛程序。公司。方法。申请。机械。70: 329–347 ·Zbl 0653.73031号 ·doi:10.1016/0045-7825(88)90024-2
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