唐新刚;大卫·希查姆·巴斯尔;张伟红 基于混合变量和遗传算法的形状、尺寸优化和材料选择。 （英语） Zbl 1272.74529号 最佳方案。工程师。 12，编号1-2，111-128（2011）. 摘要：在这项工作中，我们探索了材料选择和结构优化的同时设计。由于材料选择是一个寻找设计领域内材料最佳分布的离散过程，因此无法使用常见的基于梯度的优化方法进行。本文在跟踪帕累托曲线的多目标优化框架中，将材料选择与形状和尺寸优化结合考虑。在单目标优化的情况下，常常引入混合变量的思想。然而，在多目标优化的情况下，我们仍然面临一些与Pareto域的凸性和连续性有关的硬关键点，这突出了本工作的独创性。除上述方面外，关于考虑混合参数的工业应用的文献较少。连续变量是指厚度、直径和弹簧弹性常数等结构参数，而材料ID则定义为每种材料的二进制设计变量。本工作考虑了机械和热载荷，目的是同时最小化最大应力和结构重量。通过各种数值例子证明了设计过程的有效性。 引用于1文件 MSC公司： 第74页第10页 固体力学中其他性质的优化 90C29型 多目标规划 90 C59 数学规划中的近似方法和启发式 关键词：材料选择;形状优化;混合设计变量;多目标优化;遗传算法 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{X.Tang}等人，Optim。工程12，编号1--2，111-128（2011；Zbl 1272.74529） 全文： 内政部 参考文献： [1] Alexopoulos ND（2007）通过利用铸造铝合金的质量指数概念，生成质量图以支持材料选择。马特·德斯28（2）：534–543·doi:10.1016/j.matdes.2005.08.006 [2] Bassir DH，Zapico VJL，González MP（2007）基于地震诱发数据和并行选择遗传算法的空间线性模型识别。国际模拟多磁盘优化1:39–48·doi:10.1051/ijsmdo:2007005 [3] Bassir DH，Abdella M，Gurdal Z（2009a）多目标优化中Pareto前沿的新排序方法。第50届AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC结构、结构动力学和材料会议，美国加利福尼亚州棕榈泉 [4] Bassir DH、Guessasma S、Boubakar ML（2009b）基于ANN和GAPS的混合计算策略：非线性复合材料识别的应用。J合成结构88（2）：262–270·doi:10.1016/j.compstruct.2008.04.007 [5] Bendsoe M等人（1994），在优化结构设计的背景下预测最佳材料性能的分析模型。应用力学杂志61（4）：930–937·Zbl 0831.73036号 ·数字对象标识代码：10.1115/1.2901581 [6] Deb K（2007）进化多目标优化的当前趋势。国际模拟多磁盘设计优化1:1–8·doi:10.1051/ijsmdo:2007001 [7] Deb K等人（2002）一种快速的精英多目标遗传算法：NSGA-II。IEEE Trans-Evol计算6（2）：181-197 [8] Deng YM，Edwards KL（2007）《材料识别和选择在工程设计中的作用》。材料设计28（1）：131–139·doi:10.1016/j.mades.2005.05.003 [9] Edwards KL（2005）选择工程组件中最佳使用的材料。马特·德斯26（5）：469–473·doi:10.1016/j.matdes.2004.07.004 [10] Edwards KL，Deng YM（2007），在组合应用材料时支持设计决策。马特·德斯28（4）：1288–1297·doi:10.1016/j.matdes.2005.12.009 [11] Fredricson H（2005）框架结构拓扑优化-节点惩罚和材料选择。结构多磁盘Optim 30（3）：193–200·doi:10.1007/s00158-005-0515-3 [12] Ghoreshi SR等人（2007年），合成纤维绳索承受轴向载荷的分析建模。第一部分：多层纤维结构的新连续模型。国际J固体结构44（9）：2924–2942·Zbl 1178.74043号 ·doi:10.1016/j.ijsolstr.2006.08.033 [13] Goldberg D（1989）搜索、优化和机器学习中的遗传算法。Addison Wesley，纽约·Zbl 0721.68056号 [14] Guessasma S，Bassir DH（2010a）使用混合方法优化虚拟多孔固体的机械性能。《材料学报》58:716–725·doi:10.1016/j.actamat.2009.09.051 [15] Guessasma S，Bassir DH（2010b）使用混合方法识别对界面效应敏感的生物聚合物复合材料的机械性能。机械材料42:344–353·doi:10.1016/j.mechmat.2009.12.001 [16] Guisbiers G，Wautelet M（2007）《微电子机械系统的材料选择》。材料设计28（1）：246–248·doi:10.1016/j.matdes.2005.05.012 [17] Holland JH（1975）《自然和人工系统的适应》。密歇根大学出版社，安娜堡 [18] Hörnlein HREM，Kocvara RWM（2001）《材料优化：缩小概念设计和初步设计之间的差距》。航空科技5（8）：541–554·Zbl 1042.74044号 ·doi:10.1016/S1270-9638（01）01125-7 [19] Irisarri FX，Bassir DH，Maire JF，Carrere N（2009）层压复合材料结构的多目标堆叠序列优化策略。作曲科技69:983–990·doi:10.1016/j.compscitech.2009.01.11 [20] Jung D，Gea H（2006）使用多材料模型拓扑优化设计吸能结构。结构多磁盘Optim 32（3）：251–257·doi:10.1007/s00158-006-0011-4 [21] Kumar S，Singh R（2007），关于智能系统的简短说明，用于选择级进模部件的材料。《材料工艺技术杂志》182（1-3）：456–461·doi:10.1016/j.jmatprotec.2006.09.004 [22] Matos MJ，Simplio MH（2006），通过材料选择实现机械设计的创新和可持续性。马特·德斯27（1）：74-78·doi:10.1016/j.matdes.2004.09.023 [23] Michalewicz Z（1994）遗传算法+数据结构=进化。海德堡施普林格·Zbl 0818.68017号 [24] Rakshit S，Ananthasuresh G（2008）使用连续优化同步选择静定桁架的材料和几何设计。结构多磁盘Optim 35（1）：55–68·doi:10.1007/s00158-007-0116-4 [25] Rao RV（2006）使用图论和矩阵方法的材料选择模型。材料科学与工程A 431（1–2）：248–255·doi:10.1016/j.msea.2006.06.006 [26] Tawancy HM等人（2007），材料选择和设计对工程产品性能的影响——以石化行业为例。马特·德斯28（2）：686–703·doi:10.1016/j.matdes.2005.07.003 [27] Torstenfelt B，Klarbring A（2007）模块化汽车产品系列的概念优化设计，同时使用尺寸、形状和拓扑优化。有限元分析设计43（14）：1050–1061·doi:10.1016/j.finel.2007.06.005 [28] Walker M，Smith R（2002）选择最佳材料组合并以最低成本优化设计复合夹芯板的计算方法。计算结构80（18–19）：1457–1460·doi:10.1016/S0045-7949（02）00092-5 [29] Walker M，Smith R（2006）《选择最佳材料组合和优化设计最小质量复合夹层圆柱壳的程序》。材料设计27（2）：160–165·doi:10.1016/j.matdes.2004.10.003 [30] Walker M、Reiss T、Adali S（1997）选择最佳材料组合并以最小重量和成本优化设计混合复合板的程序。工程选项29:65–83·doi:10.1080/03052159708940987 [31] Zhang WH，Domaszewski M，Bassir DH（1999）用ABAQUS代码进行尺寸敏感性分析的进展。J结构优化17:219–225 [32] Zhang WH等人（2007）在材料微观结构拓扑优化中使用基于应变能的有效弹性性能预测。机械学报23（1）：77–89·兹比尔1202.74135 ·doi:10.1007/s10409-006-0045-2 [33] Zhang WH等人（2008）多轴滚珠铣削加工表面形貌数值模拟的新算法。机械科学与工程杂志130:011003·doi:10.1243/09544100JAERO285 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。