基于模擬植物生長算法的空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1　工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計 1
1.1.1 工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的發(fā)展 1
1.1.2 工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法 1
1.2 模擬植物生長算法 2
1.2.1 基本原理 3
1.2.2 算法流程與實現(xiàn) 5
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 7
1.3.1 工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的研究現(xiàn)狀 7
1.3.2 模擬植物生長算法的研究現(xiàn)狀 19
參考文獻 20
第2章 模擬植物生長算法的特點分析 29
2.1 模擬植物生長算法的特點及優(yōu)勢 29
2.1.1 模擬植物生長算法與其他智能優(yōu)化算法的共性 29
2.1.2 模擬植物生長算法的特點 29
2.1.3 模擬植物生長算法的優(yōu)勢 30
2.2 模擬植物生長算法存在的問題與局限性分析 30
2.2.1 算法存在的問題 30
2.2.2 局限性分析 31
參考文獻 45
第3章 基于生長空間縮聚的模擬植物生長算法的結(jié)構(gòu)優(yōu)化 46
3.1 基于概率的生長空間縮聚機制 46
3.1.1 基本思路 46
3.1.2 算法流程 47
3.2 基于生長空間縮聚的模擬植物生長算法優(yōu)化模型 47
3.2.1 目標(biāo)函數(shù)及設(shè)計變量 47
3.2.2 約束條件 49
3.2.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化流程 49
3.3 桁架結(jié)構(gòu)截面優(yōu)化設(shè)計 49
3.4 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)截面優(yōu)化設(shè)計 53
3.5 弦支穹頂結(jié)構(gòu)截面優(yōu)化設(shè)計 56
參考文獻 58
第4章 基于改進模擬植物生長-遺傳混合算法的結(jié)構(gòu)優(yōu)化 59
4.1 改進模擬植物生長-遺傳混合算法 59
4.1.1 形態(tài)素濃度計算的精英機制 59
4.1.2 智能變步長機制 60
4.1.3 基于遺傳算法的初始生長點選擇機制 60
4.1.4 優(yōu)化效果分析 61
4.1.5 算法流程 69
4.2 基于改進模擬植物生長-遺傳混合算法的優(yōu)化模型 70
4.3 桁架結(jié)構(gòu)截面優(yōu)化設(shè)計 72
4.4 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)截面優(yōu)化設(shè)計 73
4.5 弦支穹頂結(jié)構(gòu)混合變量優(yōu)化設(shè)計 75
參考文獻 76
第5章 基于改進模擬植物生長-粒子群混合算法的結(jié)構(gòu)優(yōu)化 77
5.1 改進模擬植物生長-粒子群混合算法 77
5.1.1 基于粒子群算法的初始生長點優(yōu)選機制 77
5.1.2 基于目標(biāo)函數(shù)優(yōu)劣值的生長空間優(yōu)選機制 79
5.1.3 算法流程 84
5.2 基于改進模擬植物生長-粒子群混合算法的優(yōu)化模型 85
5.3 弦支穹頂結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力優(yōu)化設(shè)計 86
參考文獻 90
第6章 基于混合改進機制的模擬植物生長算法的結(jié)構(gòu)優(yōu)化 91
6.1 基于混合改進機制的模擬植物生長算法 91
6.1.1 改進生長點淘汰機制 91
6.1.2 高效混合改進機制 95
6.2 基于混合改進機制的模擬植物生長算法的優(yōu)化模型 98
6.3 高層懸掛桁架結(jié)構(gòu)截面優(yōu)化設(shè)計 100
6.3.1 結(jié)構(gòu)概況 100
6.3.2 優(yōu)化難點分析 101
6.3.3 優(yōu)化模型 101
6.3.4 優(yōu)化結(jié)果 104
參考文獻 106
第7章 基于生長空間限定與并行搜索的模擬植物生長算法的結(jié)構(gòu)優(yōu)化 107
7.1 基于生長空間限定與并行搜索的模擬植物生長算法 107
7.1.1 生長點集合限定機制 107
7.1.2 新增生長點剔除機制 107
7.1.3 混合步長并行搜索機制 108
7.1.4 優(yōu)化效果分析 108
7.1.5 算法流程 112
7.2 基于生長空間限定與并行搜索的模擬植物生長算法的優(yōu)化模型 115
7.3 空間結(jié)構(gòu)截面與預(yù)應(yīng)力優(yōu)化設(shè)計 117
7.3.1 桁架結(jié)構(gòu)截面優(yōu)化設(shè)計 117
7.3.2 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)截面優(yōu)化設(shè)計 118
7.3.3 弦支穹頂結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力優(yōu)化設(shè)計 119
7.4 空間結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化設(shè)計 121
7.4.1 桁架結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化設(shè)計 121
7.4.2 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化設(shè)計 131
7.4.3 弦支穹頂結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化設(shè)計 137
參考文獻 145
第8章 基于融合生長空間限定與并行搜索的模擬植物生長算法的結(jié)構(gòu)優(yōu)化 146
8.1 基于融合生長空間限定與并行搜索的模擬植物生長算法 146
8.1.1 雙生長點并行生長機制 146
8.1.2 迭代穩(wěn)定性判斷機制 147
8.1.3 算法流程 148
8.1.4 優(yōu)化效果分析 148
8.2 桁架結(jié)構(gòu)截面優(yōu)化設(shè)計 157
8.2.1 十桿平面桁架 157
8.2.2 二十五桿空間桁架 159
8.3 空間結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化設(shè)計 164
8.3.1 常規(guī)空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化設(shè)計 164
8.3.2 自由曲面空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化設(shè)計 183
參考文獻 202
彩圖