×
莫斯塔法·马沙耶基;伊萨·萨拉杰赫;爪哇萨拉杰赫;穆罕默德·贾瓦德·法达伊

采用两阶段优化方法对双层网格进行基于可靠性的拓扑优化。 （英语） Zbl 1274.74368号

结构。多磁盘。最佳方案。 45，第6期，815-833（2012）.
摘要：本文提出了一种双层网格基于可靠性的拓扑优化（RBTO）的两阶段优化方法，该方法考虑了应用负载的不确定性。采用移动渐近线（MMA）和蚁群优化（ACO）方法进行两阶段优化，即MMA-ACO方法。为了实现MMA-ACO，首先使用MMA使结构刚度最大化。然后，通过以下四个修改，使用MMA的结果来增强ACO：（I）找出元件或接头的结构重要性比率，并使用它来实现更好的拓扑结构，（II）确定压缩和拉伸元件类型的数量，（III）改变每组构件可用横截面积的下限，以及（IV）修改随机稳定结构的生成。在可靠性分析中，考虑了多个标准，即刚度和特征值，其中通过蒙特卡罗模拟（MCS）计算每个模式的失效概率。为了减少计算时间，使用三阶近似（TOA）计算特征值。通过数值算例，采用ACO和MMA-CO方法对典型双层网格进行了基于可靠性的拓扑设计。数值结果表明了所提出的MMA-ACO方法对双层网格RBTO的计算优势和有效性。此外，通过比较其他失效概率的结果，证明了考虑不确定性的重要性。

引用于三文件

MSC公司：

第74页第15页 固体力学优化问题的拓扑方法
90秒25 运筹学中的可靠性、可用性、维护和检查
90 C90 数学规划的应用

关键词：

双层网格;基于可靠性的拓扑优化;移动渐近线法;蚁群优化;蒙特卡罗模拟;三阶近似

软件：

Matlab公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{M.Mashayekhi}等人，结构。多磁盘。最佳方案。45，No.6，815--833（2012；Zbl 1274.74368）
全文： 内政部

参考文献：

[1] Achtziger W，Kocvara M（2007）关于拓扑优化中基本特征值的最大化。结构多盘优化34:181–195·Zbl 1273.74408号 ·doi:10.1007/s00158-007-0117-3
[2] 美国钢铁协会钢结构（2005）AISC手册
[3] Bendsöe MP，Sigmund O（2004）《拓扑优化：理论、方法和应用》。柏林施普林格。国际标准图书编号（ISBN）3-540-42992-1·Zbl 1059.74001号
[4] 布伦海默B，哈特尔RF，施特劳斯C（1997）蚂蚁系统的新等级版本。计算研究。技术报告POM-03/97，维也纳大学管理科学研究所·Zbl 0941.90063号
[5] Camp CV，Bichon BJ（2004），使用蚁群优化的空间桁架设计。J结构工程ASCE 130（5）：741–751·doi:10.1061/（ASCE）0733-9445（2004）130:5（741）
[6] Chen S，Chen W，Lee S（2010）基于水平集的随机场不确定性下的鲁棒形状和拓扑优化。结构多盘Optim 41:507–524·Zbl 1274.74323号 ·doi:10.1007/s00158-009-0449-2
[7] Cheng J，Li QS，Xiao RC（2008）基于人工神经网络的结构可靠性分析响应面新方法。Probab工程机械23:51–63·doi:10.1016/j.probengmech.2007.10.003
[8] Dorigo M，Stützle T（2004）蚁群优化。Bradford Book，美国麻省理工学院·邮编1092.90066
[9] Fadaee MJ，Salajegeh E，Salajegeh J，Mashayekhi M（2010）使用蚁群优化的基于可靠性的空间结构拓扑优化。In：处理第10个int conf计算结构技术。苏格兰Civil-Comp出版社·Zbl 1274.74368号
[10] Fuchs MB，Shemesh NNY（2004），基于密度的结构拓扑设计，使用参数加载面承受水压。结构多盘Optim 28:11–19
[11] Gholizadeh S，Salajegheh E（2009）通过群体智能和高级元模型进行时程加载的结构优化设计。计算方法应用机械工程198（37–40）：2936–2949·Zbl 1229.74114号 ·doi:10.1016/j.cma.2009.04.010
[12] Grandhi RV，Wang L（1998）使用改进的两点自适应非线性近似进行基于可靠性的结构优化。有限元分析29:35–48·Zbl 0918.73046号 ·doi:10.1016/S0168-874X（98）00007-9
[13] Kang Z，Luo Y（2009）使用凸模型对几何非线性结构进行基于非概率可靠性的拓扑优化。计算方法应用机械工程198:3228–3238·Zbl 1230.74153号 ·doi:10.1016/j.cma.2009.06.001
[14] Kaveh A，Hassani B，Shojaee S，Tavakkoli SM（2008）使用蚁群方法进行结构拓扑优化。工程结构30（9）：2559–2565·doi:10.1016/j.engstruct.2008.02.012
[15] Kharmanda G、Olhoff N、Mohamed A、Lemaire M（2004）《基于可靠性的拓扑优化》。结构多盘Optim 26:295–307·doi:10.1007/s00158-003-0322-7
[16] Kim SR、Park JY、Lee WG、Yu JS、Han SY（2007）基于进化结构优化的可靠性拓扑优化。国际机械系统科学与工程杂志1（3）：135–139
[17] Krishnamoorthy CS、Prasanna VP、Sudarshan R（2002），遗传算法的面向对象框架及其在空间桁架优化中的应用。计算机土木工程杂志16（1）：66–75·doi:10.1061/（ASCE）0887-3801（2002）16:1（66）
[18] Luh GC，Lin CY（2008）使用蚂蚁算法的桁架结构优化设计。结构多盘Optim 36:365–379·文件编号：10.1007/s00158-007-0175-6
[19] Luo Y，Kang Z，Luo Z，Li A（2009）基于多倍体凸模型的非概率可靠性约束连续拓扑优化。结构多盘Optim 39:297–310·Zbl 1274.74234号 ·doi:10.1007/s00158-008-0329-1
[20] Mahadevan S（1997）蒙特卡罗模拟：基于可靠性的机械设计。收件人：Cruse TA（ed），Marcel Dekker，纽约，第123–146页
[21] MATLAB R2009a（2009）技术计算语言，Math Works Inc，美国马萨诸塞州纳蒂克
[22] Maute K，Allen M（2004）通过拓扑优化结构进行气动弹性结构的概念设计。结构多盘Optim 27:27–42·doi:10.1007/s00158-003-0362-z
[23] Melchers RE，Ahammed M（2004）蒙特卡罗结构可靠性参数灵敏度估计的快速近似方法。计算结构82:55–61·doi:10.1016/j.com.pstruc.2003.08.003
[24] Mogami K、Nishiwaki S、Izui K、Yoshimura M（2006），基于可靠性的框架结构优化，使用拓扑优化技术实现多失效标准。结构多盘Optim 32:299–311·doi:10.1007/s00158-006-0039-5
[25] Parke G，Disney P（2002），空间结构5。伦敦托马斯·特尔福德
[26] Pitakaso R、Almeder C、Doerner KF、Hartl RF（2007）无约束多级批量问题的最大最小系统。计算运营费用34:2533–2552·Zbl 1141.90576号 ·doi:10.1016/j.cor.2005.09.022
[27] Rozvany GIN（2009）《结构拓扑优化既定方法的评论》。结构多盘优化37:217–237·Zbl 1274.74004号 ·doi:10.1007/s00158-007-0217-0
[28] Rozvany GIN（2010）《结构拓扑优化：历史、对技术的影响和未来展望》。In：开发应用程序计算结构技术。苏格兰斯特灵郡萨克斯-科堡出版社，第201–219页
[29] Salajegheh E（2000）高质量近似频率约束结构的优化设计。高级工程软件31:381–384·doi:10.1016/S0965-9978（00）00002-8
[30] Salajegheh E，Salajeggeh J（2002）使用高阶近似法进行离散变量结构的优化设计。计算方法应用机械工程191（13–14）：1395–1419·Zbl 1042.74043号 ·doi:10.1016/S0045-7825（01）00330-9
[31] Salajegheh E、Mashayekhi M、Khatibinia M、Kaykha M（2009）《利用遗传算法进行空间结构形状优化设计》。国际J空间结构24（1）：45–58·doi:10.1260/026635109788251502
[32] Svanberg K（1987）移动渐近线方法——一种新的结构优化方法。国际J数字方法工程24:359–373·Zbl 0602.73091号 ·doi:10.1002/nme.1620240207
[33] Torkzadeh P，Salajegheh J，Salajegheh E（2008）使用高阶近似进行频率约束结构优化的有效方法。Int J Struct Stab染色8（3）：439–450·doi:10.1142/S0219455408002739
[34] Wei P，Wang MY（2007）结构拓扑优化的分段常数水平集方法。In:韩国首尔COEX第七届世界聚合结构多学科优化会议
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。