基于粒子群算法的剛架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化.pdf

1、在眾多的約束條件下如何快速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)最佳性能、最佳造價(jià)等工程需求是當(dāng)前結(jié)構(gòu)優(yōu)化最需要解決的問題。與此同時(shí)，結(jié)構(gòu)具有多樣性，桁架、剛架等結(jié)構(gòu)都是常見的結(jié)構(gòu)形式，因桁架結(jié)構(gòu)主要承受軸向力、受力簡單，故目前的結(jié)構(gòu)優(yōu)化多是以桁架結(jié)構(gòu)為研究模型;剛架在結(jié)構(gòu)形式中比桁架要更為普遍，但因其受力復(fù)雜，以剛架結(jié)構(gòu)為模型的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究較少。本文的兩大核心問題便是粒子群算法的改進(jìn)以及將改進(jìn)的粒子群算法應(yīng)用于剛架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文的主要內(nèi)容概括為以下幾點(diǎn):

2、
　　1、運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)的粒子群算法實(shí)現(xiàn)了連續(xù)變量的剛架結(jié)構(gòu)及剛架與桁架組合結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，同時(shí)將其結(jié)果與部分傳統(tǒng)方法（改進(jìn)的可行域算法、序列線性算法、序列二次規(guī)劃）進(jìn)行對比，一方面驗(yàn)證了粒子群算法在連續(xù)變量的剛架結(jié)構(gòu)及剛架與桁架組合結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題的適用性，另一方面也表明粒子群算法在處理連續(xù)變量問題上相較傳統(tǒng)算法性能更為卓越。
　　2、針對等步長變化離散變量問題和給定值離散變量問題，本文分別給出不同的解決方案，基于先設(shè)法將連續(xù)變量離散化

3、，進(jìn)而驗(yàn)算其約束條件的思想，對剛架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，驗(yàn)證了該方法對于離散變量剛架結(jié)構(gòu)優(yōu)化的適用性。
　　3、針對粒子群的慣性權(quán)重、全局最優(yōu)粒子更新模式進(jìn)行改進(jìn)，并在離散變量剛架結(jié)構(gòu)優(yōu)化中，將其與未進(jìn)行改進(jìn)的離散粒子群算法進(jìn)行對比，進(jìn)而證明了應(yīng)用改進(jìn)技術(shù)的離散粒子群算法更具有優(yōu)越性。
　　4、采用離散粒子群算法，依據(jù)《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》完成了對門式剛架的優(yōu)化設(shè)計(jì)。與文獻(xiàn)中優(yōu)化結(jié)果的對比表明:采用先將連續(xù)變量離散化再