進化結構優(yōu)化中的計算異常現(xiàn)象研究.pdf

1、優(yōu)化設計已經成為一門獨立的學科，在工程技術領域發(fā)揮著日益重要的作用。傳統(tǒng)的優(yōu)化技術已經不能滿足實際的需要，因為他們不能改變結構的布局形式，這需要拓撲優(yōu)化方法來解決。然而當今主流的拓撲優(yōu)化技術還存在諸如棋盤格式、網格依賴性、局部最優(yōu)解等計算異?，F(xiàn)象。該課題對作為當今主流拓撲優(yōu)化技術其中之一的進化結構優(yōu)化做了進一步的研究，分析了該方法中存在的計算異常現(xiàn)象的原因并且對其解決方法進行了探索，對進化結構優(yōu)化在阻尼頻率優(yōu)化和諧響應優(yōu)化問題中的應用進

2、行了討論。
　　首先闡述了進化結構優(yōu)化的基本原理，推導了考慮設計依賴性載荷情況下各單元靈敏度數(shù)的表達式。介紹了進化結構優(yōu)化常用的三種算法流程，并且通過新的靈敏度數(shù)排序方法對雙方向進化結構優(yōu)化的進化流程進行了改進。
　　接著闡述了網格依賴性的原因和周長約束的基本原理，在最優(yōu)化條件的基礎之上提出了聯(lián)合靈敏度數(shù)的概念，并通過其改進了傳統(tǒng)的周長約束方法，對把新的周長約束法應用到網格依賴性抑制的進化結構優(yōu)化流程進行了詳細的說明。闡述了

3、棋盤格式的原因和過濾法的基本原理，在對過濾算法的本質進行討論的基礎之上擴大了傳統(tǒng)過濾算法實現(xiàn)形式的范圍，對把過濾算法應用到棋盤格式抑制的進化結構優(yōu)化流程進行了詳細的說明。
　　然后介紹了局部最優(yōu)發(fā)生的原因，為了克服進化結構優(yōu)化的局部性和自身的原理缺陷，應用了全分析的方法。為了縮短進化時間，引入了自適應生長作為產生初始結構的新方法。提出連續(xù)性周長約束法和新的連續(xù)性過濾法以克服拓撲優(yōu)化問題的非凸性，得到全局最優(yōu)解。
　　最后，推