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文檔簡介
1、拓撲優(yōu)化是當今結構優(yōu)化領域內最具挑戰(zhàn)性的課題。所謂拓撲優(yōu)化,就是要在給定約束條件下,在一塊預先給定的設計區(qū)域中決定最優(yōu)的材料分布方式或者構件之間的最優(yōu)連接關系。它是工程師對產品進行創(chuàng)新性概念設計的有力輔助工具。盡管在眾多學者的不懈努力下,這一領域的研究已經取得了很大的進展,但仍有一些問題值得進一步深入探討。 近年來,高性能復合材料的使用促進了層合板優(yōu)化設計程序的發(fā)展。設計復合材料層合板,得到了廣泛的關注。 傳統(tǒng)的優(yōu)化方法
2、具有一定的局限性,如需要梯度信息和難以收斂到全局最優(yōu)解等問題。不依賴于具體問題的直接搜索方法“模擬退火算法”近年來備受重視。 本論文研究了考慮桁架結構拓撲優(yōu)化和復合材料鋪層的模擬退火算法,各章節(jié)的內容安排如下: 第一章概述了拓撲優(yōu)化和復合材料鋪層優(yōu)化的的研究概況及發(fā)展趨勢等,給出了本文的研究工作。 第二章介紹了模擬退火算法的基本過程及其基本原理,詳細說明了模擬退火算法的物理基礎,數學基礎,基本流程及其參數選擇原則
3、。最后通過對若干測試函數的計算討論了指數型退火策略中指數因子的合理取值問題。 第三章中應用模擬退火算法對拓撲優(yōu)化問題和可行域不連通的優(yōu)化問題進行求解。通過一系列算例,給出了具有奇異性的桁架結構拓撲優(yōu)化問題的結果。并且把本文結果與其它文獻計算結果進行對比,顯示了本文模擬退火算法求解拓撲優(yōu)化問題可行性和有效性。 第四章研究了模擬退火算法在復合材料鋪層順序優(yōu)化中的應用。首先給出了復合材料基本理論,然后通過復合材料鋪層順序優(yōu)化的
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