基于ESO算法的L型區(qū)域結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化及應(yīng)用.pdf

1、基于ESO算法的L型區(qū)域結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化及應(yīng)用重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)學(xué)位）學(xué)生姓名：劉路指導(dǎo)教師：張大可副教授專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)及理論學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院二O一三年五月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展對(duì)結(jié)構(gòu)拓?fù)湓O(shè)計(jì)提出越來(lái)越高的要求，而傳統(tǒng)的按照工程經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)構(gòu)形的方法已經(jīng)不能滿足這一要求。計(jì)算機(jī)和數(shù)值分析技術(shù)引入結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的重大突破。漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法(evolutionarystructu

2、raloptimizationESO)是其中一種簡(jiǎn)明有效的方法。L型區(qū)域結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化是結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化領(lǐng)域的活躍課題，常用的拓?fù)鋬?yōu)化算法難以獲得滿意的結(jié)果。目前對(duì)該課題的研究主要集中在數(shù)值算法上，卻沒(méi)有針對(duì)漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法的研究。除此以外，該課題現(xiàn)有的研究計(jì)算復(fù)雜、計(jì)算成本高以及穩(wěn)定性較差?；诖?，本文以漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法為基礎(chǔ)，研究L型區(qū)域的結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化。傳統(tǒng)的漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法通過(guò)不斷刪除低效或無(wú)效單元使結(jié)構(gòu)不斷趨于最優(yōu)，應(yīng)力逐漸均勻。并且

3、在大多數(shù)的算例中取得了比較滿意的拓?fù)浣Y(jié)果。然而對(duì)于具有凹角的L型區(qū)域結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法無(wú)法獲得較為滿意的結(jié)構(gòu)拓?fù)?，集中表現(xiàn)在最終的拓?fù)浣Y(jié)果中凹角形式?jīng)]有被改變導(dǎo)致在該區(qū)域形成局部應(yīng)力集中，影響結(jié)構(gòu)性能。本文從自然界水塘積水形成與排水方式的現(xiàn)象中受啟發(fā)，提出一種基于―水塘排水模擬‖材料刪除方法，通過(guò)該刪除方法使阻礙應(yīng)力轉(zhuǎn)移均攤的材料逐漸被刪除，從而不斷的提高結(jié)構(gòu)性能，消除結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力集中。通過(guò)L型區(qū)域算例證明該方法有效。對(duì)于任一