基于平衡矩陣?yán)碚摰膹埨w結(jié)構(gòu)形態(tài)分析.pdf

1、張拉整體結(jié)構(gòu)是一種由連續(xù)的拉索和間斷的壓桿所組成的新型索桿張力結(jié)構(gòu)，這種組成方式以及自平衡、自支承的特點在某種程度上反映了自然界“連續(xù)拉、間斷壓”的規(guī)律。目前，作為空間結(jié)構(gòu)領(lǐng)域最為前沿的課題之一，張拉整體結(jié)構(gòu)已引起全世界學(xué)者們的廣泛關(guān)注。本文在前人研究工作的基礎(chǔ)上，綜合運用平衡矩陣?yán)碚?、矩陣奇異值分解理論、人工魚群算法等理論與數(shù)值方法，針對目前張拉整體結(jié)構(gòu)形態(tài)研究中存在的一些關(guān)鍵問題進行了進一步研究和探討。
　　 本文主要進行了

2、以下幾方面的工作:
　　 1.通過理論推導(dǎo)，介紹了平衡矩陣?yán)碚?、奇異值分解理?SVD)及張拉整體結(jié)構(gòu)幾何穩(wěn)定性的判定準(zhǔn)則。詳細推導(dǎo)了空間桿單元的單元平衡矩陣，將奇異值分解用于結(jié)構(gòu)平衡矩陣的處理，通過自編程序考察具體算例，并與以往文獻對比，驗證了奇異值分解在處理結(jié)構(gòu)幾何穩(wěn)定性問題上的有效性。
　　 2.從多自應(yīng)力結(jié)構(gòu)幾何穩(wěn)定性判定及初始預(yù)應(yīng)力分布兩個層面出發(fā)，建立了三個層面的預(yù)應(yīng)力優(yōu)化模型，分別對應(yīng)預(yù)應(yīng)力優(yōu)化三個不同層面

3、的要求，并將其轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)數(shù)學(xué)優(yōu)化問題。
　　 3.針對本文提出的預(yù)應(yīng)力優(yōu)化模型，利用一種較新穎的智能算法——人工魚群算法進行優(yōu)化分析，得到了優(yōu)化結(jié)果及過程。通過不同類型的算例，驗證了本文優(yōu)化模型的正確性，以及人工魚群算法收斂迅速、魯棒性高等特點。
　　 4.針對本文考察的張拉整體結(jié)構(gòu)幾何穩(wěn)定性及初始預(yù)應(yīng)力分布兩個問題，編制了MATLAB計算機程序，用于本文所有算例的計算。介紹并公布了程序關(guān)鍵部分的代碼。