基于可靠度指标的小概率失效结构优化

针对实际工程中具有隐式功能函数的小概率失效结构的可靠度计算与优化问题,提出一种适用于小概率结构可靠度计算与结构优化设计的方法.该方法首先采用径向基神经网络构建结构的隐式功能函数;其次,引入自适应随机变量对遗传算法进行改进,遗传算法根据可靠度的几何意义搜索可靠度指标最优解及验算点,以此求解可靠度指标;最后,以引入自适应随...     

正常使用极限状态下隐式功能函数结构可靠度计算

提出了一种适用于具有复杂隐式功能函数的钢桁架结构可靠度计算方法.采用神经网络逼近正常使用极限状态下隐式功能函数,基于可靠度指标的几何意义,运用新改进的遗传算法搜索钢桁架可靠度指标最优解及验算点.通过两个算例,分别使用JC法和蒙特卡洛重要抽样法验证了新改进的遗传算法的准确性和有效性.结果表明,新改进的遗传算法与蒙特卡洛法计算的钢桁架可靠度指标相对误差仅为0.23%;且对于小概率失效结构,引入的自适应随机变量能有效改善传统方法中初始种群基因不良的问题.该方法在计算复杂隐式功能函数结构可靠度指标时,具有计算速度快、计算简单、精度高等优点.     

基于软计算下的结构可靠度的分析与计算

提出了一种求解结构可靠度的软计算方法,该算法综合了人工神经网络的柔软性和遗传算法的全局性及并行性,并用遗传算法计算了可靠度指标,为应用现有的结构分析程序计算结构可靠指标提供了一种新的思路和实现路径.     

悬臂支护结构可靠性分析的遗传算法

针对悬壁支护结构的可靠度问题,引入了性物进化的遗传算法并对其进行了改进,克服了传统方法容易陷入局部优化值的缺点,将优化方法和可靠性理论有机结合,使可靠性指标的求解问题化为约束条件下目标函数的极小值的优化问题,运用改进的遗传算法对一工程实例中的悬壁支护结构进行了可靠度计算与分析,实例验证了利用遗传算法解决此类问题的有效性。     

神经网络与响应面法相结合分析

响应面有限元的可靠度计算是采用有限元数值模拟来解决功能函数不能明确表示的结构可靠度计算问题的一类方法,对于大型复杂结构的可靠度分析有重要的意义.提出了基于BP神经网络与响应面法相结合的结构可靠度计算的几何分析方法,通过得出的可靠指标对一座既有桥梁进行了可靠性分析.数值试验表明,该方法建立的神经网络模型可以很好地拟合真实的极限状态函数,在既有桥梁可靠性分析中具有广阔的应用前景.     

神经网络与响应面法相结合分析既有混凝土桥梁的可靠性

响应面有限元的可靠度计算是采用有限元数值模拟来解决功能函数不能明确表示的结构可靠度计算问题的一类方法,对于大型复杂结构的可靠度分析有重要的意义.提出了基于BP神经网络与响应面法相结合的结构可靠度计算的几何分析方法,通过得出的可靠指标对一座既有桥梁进行了可靠性分析.数值试验表明,该方法建立的神经网络模型可以很好地拟合真实的极限状态函数,在既有桥梁可靠性分析中具有广阔的应用前景.     

基于模糊理论玻璃钢游艇总纵弯曲可靠度计算

基于玻璃钢游艇材料在被破坏时的模糊性,建立了模糊状态下玻璃钢游艇的可靠性模型,并计算了一艘玻璃钢游艇的总纵弯曲下的艇体结构可靠度.针对正态分布的结构极限方程和非正态分布的模糊变量,应用JC法计算结构经典可靠度;采用隶属度函数进行模糊可靠度的计算.最后,将计算的玻璃钢游艇总纵弯曲下的结构模糊可靠度结果与经典可靠度下的计算结果作对比,提出模糊可靠度的合理性及经典可靠度的保守性的结论.     

加速遗传算法在水工结构可靠度分析中的应用

基于可靠指标的几何含义,运用遗传算法的基本原理,将基于实数编码的加速遗传算法(RAGA)用于水工结构的可靠度计算.对优化模型进行改进,并编制了相应的C 程序,最后通过算例表明,RAGA在求解可靠度问题时具有良好的收敛性和高效性,适用于求解高次非线性和复杂的水工结构可靠度问题.     

基于软计算下的结构可靠度的分析与计算

提出了一种求解结构可靠度的软计算方法，该算法综合了人工神经网络的柔软性和遗传算法的全局性及并行性，并用遗传算法计算了可靠度指标，为应用现有的结构分析程序计算结构可靠指标提供了一种新的思路和实现路径。     

基于遗传算法的火灾环境下建筑内人员安全疏散可靠度计算

将遗传算法（GAs）引入火灾环境下建筑内人员安全疏散的可靠度分析领域，并初步探讨了这一算法的具体实现过程，遗传算法可以方便地对式子复杂和难以求导的功能函数进行优化计算。算例分析的结果表明，遗传算法不仅可以实现人员安全疏散可靠度计算，而且获得了很高的计算精度，为人员安全疏散可靠度研究提供了新的有效方法和途径。     

基于混合遗传算法的随机结构可靠性优化设计

遗传算法（GA）是一种具有随机搜索技术的进化算法,但在运用过程中出现早熟、收敛速度慢、局部搜索能力差的缺点。对遗传算法中的遗传算子进行了改进,提出了遗传算法和最佳矢量法相结合的混合遗传算法,并引入了小生境技术。分析表明,基于小生境的混合遗传算法即发挥了最佳矢量法局部搜索能力强的特点,又结合了遗传算法全局搜索能力强的优点,使收敛性能大大改善,同时小生境技术的使用,避免了优化过程中局部最优解的出现,提高收敛速度。具体算例表明该混合遗传算法是一种高效的结构优化方法。     

基于GA的天然气增压系统可靠性优化

以天然气增压系统的可靠性分析为基础,在体积、重量和总费用的约束条件下,通过优化设计使整个系统的可靠度最高.给出了天然气增压系统区间系数的可靠性优化数学模型,把非线性区间规划模型转化为等价的双目标非线性规划模型,并在此基础上阐述了用遗传算法(GA)找出问题解集的基本思想,对整个系统的核心涡旋式压缩机进行了性能参数分析.可靠性试验结果表明:优化后的天然气增压系统可靠性是满足要求的,用遗传算法求解该问题是相当有效的.     

遗传算法在动态权值路径寻优中的应用

为了克服传统算法在求解动态权值下最短路径问题时权值设定不合理,所得结果往往不是最优路径这一问题,提出了一种基于遗传算法的复杂路径寻优算法。遗传算法本身的随机性可以很好的避免权值设定这一步骤。为了使路径寻优算法更加可靠,该算法通过优化变异过程使得收敛速度更快,可靠性更高。将其应用在一个实际游戏模型中,实验结果表明其有效性。     

遗传算法在矿井运输系统可靠性中的应用

介绍了遗传算法及其特点，使用遗传算法对矿井柔性连接运输系统的可靠性问题求解。应用表明遗传算法为此类问题的解决提供了一种新的方法和思路。     

具有反向学习的多目标元胞遗传算法的空间桁架结构优化设计

为了解决具有多约束的桁架结构问题,提出一种具有反向学习的多目标元胞遗传算法应用于空间桁架结构多目标优化设计中。根据分析元胞遗传算法特点,引入一种反向学习策略、差分进化策略和约束处理技术。通过标准测试函数对比分析,算法能很好地保持Pareto解集的收敛性和均匀性。针对空间桁架结构优化的数学模型,采用实数编码和个体修正方法,将该算法对72杆空间桁架优化问题进行求解,并与MOCell的优化结果进行比较。结果表明,新算法获得的Pareto解集更加均匀,极端点值域更宽广,具有一定的工程实用性。     

基于系统可靠度的预应力空间网格结构优化

为降低预应力空间网格结构系统优化分析的复杂度,提出一种利用改进的遗传算法进行结构系统可靠度约束下的最小质量优化设计的方法。该方法将系统可靠度作为结构优化控制参数,采用分枝限界法判定系统的主要失效模式,应用PNET法计算系统的可靠度。算例分析表明,该方法得到的最优个体质量相对于最佳矢量型法降低了2．82％。该方法合理有效,具有工程应用价值。     

Building Bayesian Network(BN)-Based System Reliability Model by Dual Genetic Algorithm(DGA)

A system reliability model based on Bayesian network(BN)is built via an evolutionary strategy called dual genetic algorithm(DGA).BN is a probabilistic approach to analyze relationships between stochastic events.In contrast with traditional methods where BN model is built by professionals,DGA is proposed for the automatic analysis of historical data and construction of BN for the estimation of system reliability.The whole solution space of BN structures is searched by DGA and a more accurate BN model is obtained.Efficacy of the proposed method is shown by some literature examples.     

多方式进化遗传算法及其优化波纹薄壁管的耐撞性

 通过提出一种多方式进化遗传算法的途径改进了遗传算法,并用于求解汽车新型波纹薄壁管耐撞性优化问题。文中采用响应面法近似建立金字塔形波纹薄壁管的优化模型,在多方式进化遗传算法中采用多种编码方式、选择策略、交叉和变异操作,同时还设计了类似遗传学中染色体结构变异的倒位操作,有效改善了群体多样性。对于函数实例测试的结果显示,该算法克服了遗传算法有时局部收敛的缺陷,提升了收敛速度。在波纹薄壁管耐撞性优化问题上的应用研究表明了本算法在求解此类优化问题上的有效性和方便性。优化后波纹管吸能提高40%以上,显著改进了初始设计,进一步验证了多方式进化遗传算法求解此类优化问题的实用性。     

多种情况下的工程结构可靠度

针对目前结构设计中可靠度分析的局限性，详细讨论了设计结构、已有特定结构、抗力已知结构、受荷载验证结构的可靠度概念，以及一般服役结构的模糊动态可靠度概念．算例的三种可靠度分析结果说明文中方法更符合工程实际