改進的自適應遺傳算法在桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的應用.pdf

1、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目的是讓所設計的結(jié)構(gòu)在滿足各種規(guī)范或特定要求的限制下，使其某些評價指標(重量，剛度，造價等)達到最佳。而優(yōu)化設計方法是將優(yōu)化原理和計算機技術(shù)應用于工程設計，在設計領(lǐng)域得到了廣泛的應用。仿生學方法作為一種新興的強大的智能優(yōu)化技術(shù)，與傳統(tǒng)優(yōu)化方法相比，在全局優(yōu)化、復雜設計區(qū)域、復雜目標函數(shù)及易用性等方面都顯示出了其優(yōu)越性。遺傳算法(Genetic Algorithm，GA)是仿生學方法中最重要的算法之一，近年來成為國內(nèi)外研究熱點。

2、它在解決各種非線性優(yōu)化問題中表現(xiàn)出的自適應性、全局最優(yōu)性及隱含并行性使其在工程設計中具有廣泛的應用前景。 本文在學習和研究遺傳算法的基本原理和設計理念的基礎上，針對簡單遺傳算法(Simple Genetic Algorithms，SGA)中所存在的早熟、局部搜索能力弱、參數(shù)難以確定等缺點以及桁架結(jié)構(gòu)的特點對遺傳算法進行了改進，并應用改進后的自適應遺傳算法(Improved Adaptive Genetic Algorithm，I

3、AGA)對具有應力和位移約束的桁架結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化設計。本文的主要研究工作如下： 1、介紹了簡單遺傳算法的基本原理和實現(xiàn)方式，并介紹了遺傳算法中適應度函數(shù)的轉(zhuǎn)換方式以及常用的處理約束條件的方法；分析了簡單遺傳算法存在的缺點，如局部搜索能力差，易發(fā)生早熟，各代種群最佳個體未能保護，懲罰因子對結(jié)果影響大等。 2、針對簡單遺傳算法所存在的缺點以及桁架結(jié)構(gòu)的特點，對遺傳算法進行了改進。采用合適的編碼技術(shù)，正確地選用適應度函數(shù)；對簡