基于微粒群算法的桁架结构优化设计

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1、Abstract2、Structuralgeometryoptimizationunderdynamiclocalstabilityconstraintissolved．Givesomeexamplestotestifythisalgorithm，theresultsoftheexamplesshowthattheproposedalgorithmandtheoptimumstrategiesputforwardinthispaperarefeasible．Andtheresultsoftheoptimization，comparedw

2、iththeexistingliterature，aresatisfying．Chapter5、ThePSOisusedtosolvetheTopologyOptimizationproblemoftrussstructure。Basedonsizetopologymodel，thenthefinaltopologyoptimizationofthetrussiSrealized．Chapter6、Theconclusionofthewholepaperanditmakesageneralpredictionaboutthefuture

3、researchwork．Keywords：ParticleSwarmOptimization(pso)；truss；Sizeoptimization；Geometryoptimization；Topologyoptimization—IV—学位论文版权使用授权书本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按

4、有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。学位论文作者签名：曼男2-’汐彩年；月／孑日同济大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：z勇加够年弓月侈

5、日第1章绪论1．1引言钱令希在工程结构优化设计一文中指出【1J：1、明确我们的力学工作是为工程技术服务的。2、大家尽快掌握现代化的计算技术，建立计算力学队伍。3、先掌握以有限元法为主的结构力学分析，然后转入结构优化设计的理论和应用的研究，更好地为工程建设服务。可以看出结构优化设计层次相对于结构设计而言要高，传统的结构设计，在某种程度上可以说是一种艺术，因为人们总是首先凭借设计者的实践经验并参考有关类似工程进行设计，拟出结构的初始方案，包括总体布置、材料选择、结构尺寸和制造(施工)工艺等，然后进行强度、稳定、刚度等各方面的计算，最后根据计

6、算结构校验该方案是否可行，必要时进行几次修改。实际上这种设计往往只是起一种补充细节的作用，仅仅证实了方案的可行性，而对设计方案的优劣无从谈起。显然这种设计方法存在不少问题。一是反复设计过程繁复冗长，效率很低；二是最终方案一般不是理想的可行方案，其技术的经济可行性受设计者的经验和判断力以及初始方案的影响很大。随着科学技术的发展，工程结构越来越复杂，而且要求也越来越高，传统的设计方法已经不能满足工程的需要。如果要把结构设计的尽量符合理想那就需要现代的结构优化设计的理论和方法。在满足各种规范或某些特定要求的条件下，使结构的某种指标(如重量、造

7、价、刚度或频率等)为最佳的设计方法。也就是要在所有可用方案中，按某一目标选出最优设计方案的方法。优化设计是结构设计的新发展、新成就，具有重要的工程意义和广泛的应用前景。在设计结构时自然地会产生优化的愿望，从20世纪初就有人对结构优化设计作过一些努力，但由于受到数学和力学发展水平的限制而收效不大。更主要的原因是没有快速计算工具以满足庞大计算工作量的需要。直至60年代，在电子计算机得到较广泛应用以后，优化设计才迅速发展起来，并在结构设计实践中得到一些应用。第1章绪论中国从70年代开始研究结构优化设计。在结构优化的力学准则法、数学规划法和准则

8、法与规划法相结合等理论方面，取得了一定的成果。并在工程应用方面，对吊车梁、屋架、排架、网架、桥梁、高压输电塔架等结构进行了优化设计，编制了一些具有实用价值的计算程序。1．2结构优化设计的基本概论结构优化的目