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结构的优化设计能使材料的分布达到合理的状态,从而使结构设计达到经济与安全的要求。然而,传统的优化设计方法对需要优化的目标函数和其所受的约束作出过多的限制,对求解实际工程中的优化问题带来诸多不便。一直到了仿生优化算法的诞生,由于仿生优化算法在求解过程中不依赖目标函数的解析性质,于是它的出现为结构的优化设计带来了全新的局面。2006年提出的群搜索优化算法就是其中一种群智能的仿生优化算法。
论文首先介绍了群搜索优化算法,然后,本文介绍了一种新的优化算法方法一快速群搜索优化算法。新的方法针对结构优化设计,在群搜索优化算法的基础上进行改进,并将“和声搜索"优化算法生成解的新颖思想引入这新的优化算法中。
本文提出了一种新的快速群搜索优化算法将被应用到若干个经典的桁架结构截面优化设计算例中,结果表明所提出的方法具有很高的精度和很好的收敛性。
紧接着,本文提出了一个问题一稳定性,由于仿生算法都是一些随机性的算法,所以都会有算法是否稳定的问题出现,本文将被动群粒子优化算法与快速群搜索优化算法结合,提出了一种带有被动群系数的快速群搜索优化算法,通过经典的桁架结构截面优化设计算例说明,带有被动群系数的快速群搜索优化算法很好地解决了稳定性的问题。
最后,本文尝试将两种新的优化算法应用到大跨度双层网壳结构的截面优化设计中,检验算法实际应用的可能性。