基于粗粒度并行遗传算法的阻尼器优化布置

提出了一种粗粒度并行遗传算法,并将其应用于被动控制结构中阻尼器布置位置的优化.该算法把一个种群划分为多个子种群,各个子种群可以独立完成经典遗传算法操作.对于给定基因编码的种群个体,通过Matlab-ABAQUS-Python的交互使用,利用Matlab编程生成INP模型文件,并先调用ABAQUS来进行模型分析,后调用Python来读取结果数据并传输给Matlab,求解结构模型的目标函数值.文中还以层间位移角为控制目标,对10层被动控制钢框架结构的阻尼器优化布置进行了实例分析.结果表明:粗粒度并行遗传算法与经典遗传算法相比,既提高了种群的多样性,又加快了种群的收敛速度;对比常规隔层方法,采用该算法可使结构减震率至少提高19. 3%,说明该算法能显著提高结构减震率.     

基于MATLAB与ANSYS的结构优化设计

遗传算法是近些年逐渐发展起来的一种智能的优化算法。MATLAB中的遗传算法工具箱集成了当前比较成熟的各种遗传操作算子,借助它可以方便地完成各种问题的优化。为使遗传算法更高效的应用于结构优化设计,研究了在MATLAB中调用ANSYS的方法,实现了MATLAB与ANSYS的数据传递,并用该方法对一钢框架结构进行了优化设计,验证了此方法的可行性。     

两片变截面变刚度钢板弹簧遗传优化设计

针对汽车钢板弹簧轻量化问题,以某款微型车钢板弹簧为研究对象,通过方程推演拟合出两片变截面板簧的接触过程,并在此基础上建立两片渐变刚度钢板弹簧的优化数学模型.基于遗传算法,运用Matlab开发了优化设计的仿真程序,通过运用Matlab开发的应力验算仿真程序和ANSYS有限元分析对优化模型进行验证,最后进行样件试验.结果表明:在保证性能的要求下,节省板簧材料31.6%.     

隔震结构支座布置的两阶段优化方法

针对隔震结构隔震支座布置最优问题,提出一种两阶段的隔震支座布置优化方法:先采用多种群遗传算法进行隔震层参数优化,再采用线性规划法完成隔震支座布置优化.整个过程需要优化算法和动力分析相结合,采用SAP2000 API函数库与MATLAB,实现隔震结构动力时程分析与优化程序的相互调用.用一个实际隔震工程分析表明:与原设计方案相比,采用本方法确定的隔震支座布置方案,水平向减震系数可减小约12%,各支座最大位移减小约21%,隔震层造价增加约14%,说明该方法优化结果可靠,可有效提高隔震工程的设计质量和设计效率.     

基于改进遗传算法的阻尼器位置与数量优化分析

为实现大跨网架结构上黏滞阻尼器位置和数量的优化,以替换杆件模态应变能百分比之和取得最大值为目标函数,以结构节点位移、加速度和杆件应力的峰值为优化控制指标,采用Matlab编写并验证改进的遗传算法优化程序.基于优化结果,采用ANSYS对网架结构在多遇、罕遇地震作用下的震动控制效果进行数值模拟对比分析.结果表明,阻尼器优化布置方案减震效果良好,明显改善结构受力状况;以安全性及经济性为优化目标,得到最佳方案,总结出大跨网架中黏滞阻尼器的布置规律,对实际工程减震设计具有参考意义.     

基于粒子群算法的大跨度钢结构吊点层次优化

在面对大跨度钢结构的多台起重机协同吊装时,为了解决各种变形协调方程都不明确情况下的结构吊点设计问题,利用最小应变能原理,基于改进粒子群算法对吊点进行层次优化,即对吊点数量和布局进行综合优化.通过对标准粒子群算法进行改进并结合APDL的ANSYS二次开发技术,在MATLAB环境中编制了适应大跨度钢结构多吊点层次优化的程序,有限元软件ANSYS被后台调用求解目标函数.该方法充分发挥了有限元软件数值计算准确及粒子群算法求极值的高效性和全局性的优点,与ANSYS自带的零阶方法以及遗传算法、模拟退火算法等进化算法相比表明,本优化方法取得了较好的结果,为解决大跨度结构的吊点离散变量组合优化问题提供了一种新的更有效的途径.     

一种基于ANSYS的结构优化设计方法研究

在结构优化中,将优化准则法与有限元软件ANSYS进行集成,完成结构特性分析,提取分析结果,调用高效的优化算法完成优化计算。所提出的优化设计方法充分利用了有限元分析软件强大的分析功能和高效算法的优越性,提高了优化效率,优化实例表明了该方法的有效性和实用性。     

借助Matlab遗传算法反演火山区压力源参数

首先分析了Mogi模型的经典最小二乘反演由于出现矩阵奇异或接近奇异而发散的局限性,决定采用具有全局高效搜索性和优化计算时不需要求导的遗传算法来反演火山区压力源参数。反演程序调用Matlab7.0 Release14工具箱中的选择、交叉和变异等相关程序。最后应用该程序和长白山天池火山区水准和GPS观测资料联合反演火山区压力源参数,经过比较遗传算法和阻尼最小二乘方法的反演结果,可看出2种方法结果近似,可见此方法方便快捷地实现了目标函数的最小化。     

基于粒子群算法的多用途船结构优化

建立了多用途船的舱段有限元模型,利用Matlab调用有限元软件,将粒子群算法（PSO）引入复杂船舶结构的优化中,实现了PSO对复杂船舶结构的优化,取得较好的结果,并与遗传算法的结果进行了对比, 验证了PSO用于复杂船舶结构优化的有效性.     

采用遗传算法的复合材料板簧多目标优化方法

为了使某客车复合材料板簧的性能达到最优,提出了一种针对复合材料板簧的多目标优化方法。综合应用遗传算法中的权重系数变换法和混合法,调用编写的复合材料板簧各项性能的Matlab计算程序,采用Matlab遗传算法工具箱建立了以铺层参数为设计变量,以复合材料板簧的刚度、强度和质量为子目标的多目标优化模型。优化结果表明,簧身的宽度应取最大值,从长度渐变铺层区域末端到中部凸起结构的簧身厚度应以抛物线规律增加。对优化得到的设计方案进行样件试制和台架试验。试验结果表明,优化得到的复合材料板簧质量为钢板弹簧的40%,疲劳寿命是钢板弹簧的3倍,同时也满足整车对板簧刚度和强度的要求。     

基于ANSYS二次开发技术的改进遗传算法在结构优化设计中的应用

为克服基本遗传算法的缺陷,提高其全局搜索能力,提出了基于并行小生境算法、可疑峰值点判断方法和局部搜索技术的改进遗传算法。通过引入VC++对ANSYS的二次开发技术,将改进遗传算法与结构计算和优化相结合,使程序具有较强的处理实际问题的能力。最后通过对平板模型支撑位置优化算例的分析,验证了改进算法的可靠性和实用性。该方法对其它复杂工程结构的优化设计同样适用。     

含约束条件遗传算法在连续催化重整优化操作中的应用

介绍了通过惩罚函数法解决含约束条件遗传算法的实现问题。分别采用内点法和外点法,将有约束优化问题转化为无约束的优化问题,再利用Matlab编制遗传算法程序。通过对连续催化重整优化操作过程仿真计算,证明该方法具有快速收敛且优化结果好的特点。     

基于Fortran和Matlab混合编程的EAST零场计算可视化

EAST全超导托卡马克零场区优化是成功进行等离子体放电的基础,快速计算显示优化后的零场分布十分重要.基于Fortran和Matlab混合编程,通过Fortran和Matlab接口函数,在Matlab中成功实现对Fortran程序的调用.将Fortran的快速计算与Matlab可视化结合起来,实现了EAST零场计算可视化.     

基于VB的电力机车牵引变压器分析软件开发

结合VB在界面设计和ANSYS,MATLAB在二次开发方面的优势,开发了牵引变压器通用的分析软件.研发人员只需在软件界面中填写结构参数和电气参数,参数与ANSYS的APDL命令流中的变量参数已构成对应关系,通过VB调用ANSYS分析软件,建立牵引变压器的有限元模型,再通过多次调用不同物理场的分析程序和后处理程序,即可完...     

桥式起重机主梁可靠性分析软件的设计

基于大型有限元分析软件ANSYS的可靠性分析子模块,以VC＋＋为软件开发平台,设计了一款更方便、更专业化的桥式起重机主梁可靠性分析软件.提出了桥式起重机主梁可靠性分析软件的架构,整个过程完成了对AN-SYS中APDL语句的封装以及对ANSYS核心程序的调用,解决了ANSYS中完成可靠性分析时界面不友好及低效的问题,也为桥式起重机主梁可靠性分析提供了一种可行的方法.     

拓扑优化中基于图论的邻接熵过滤方法

在拓扑优化中提出一种基于图论的邻接熵过滤方法,通过分析单元的邻接信息,对无效单元进行过滤,从而有效消除棋盘格现象并降低优化结构的网格依赖性.该方法具有数值实现简单、计算量小、适应复杂网格划分、兼容多种有限元求解器等优点.给出了采用邻接熵过滤法的拓扑优化程序流程,用Matlab程序和ANSYS参数化设计语言实现了算法,并通过典型算例证明了该方法的有效性.     

多维编码遗传算法在城市供水管网优化调度中的应用研究

从供水管网系统整体优化和最小供水费用的角度出发,结合复杂供水系统的生产调度特点,提出了城市供水系统整体优化调度的遗传算法,对其编码规则、染色体的评估以及遗传操作进行了深入的研究,并给出了详细的求解步骤.采用Matlab软件编写了基于遗传算法的优化调度程序,并应用该程序对某市供水管网系统的生产调度进行了仿真研究.仿真结果表明,应用遗传算法求解管网系统优化调度,可以得到问题的全局最优解,采用优化调度程序进行生产调度可以节省运行费用.图2,表1,参11.     

基于MATLAB平台的遗传算法工具包

在分析遗传算法要素的基础上,编写了基于Matlab的遗传算法工具包（GAToolbox）,该工具具有运行稳定,结构灵活,扩展方便的特点,并易与Matlab的其他工具包结合使用,给出了Matlab遗传算法工具包的三个成功应用实例;1）采用遗传算法工具包构造递阶遗传算法,2）基于遗传算法的径向基径神经网络学习算法;3)遗传算法优化化工过程操作条件,说明Matlab遗传算法工具包的稳定性和实用性。     

FMS采集器系统的软件研制

本采集器的软件设计采用了结构化编程的设计方法.采集器的程序分为3个层次:最高层是用键码分析作业调度型结构编制的监控程序;第二层为可被监控程序调用的.能完成采集器各相应功能的功能程序模块;最底层是可被各功能程序模块调用的通用子程序.微机化仪器软件设计的主要特征是以键盘分析程序为核心.通过键盘操作控制整个程序的运行.     

计算混凝土湿热耦合变形的解析-有限元结合解法

根据混凝土的多孔介质特点和多孔介质湿热传输理论,给出了一种计算混凝土湿热耦合变形的解析-有限元结合解法.该方法的计算过程包括"温湿度分布的解析法求解"、"湿度分布向湿度应力转换的公式计算"和"湿热耦合变形的有限元分析"三部分.同时介绍了基于Visual Basic调用Matlab和ANSYS的编程策略通过混合编程开发的混凝土湿热耦合计算分析程序CTMSoft.根据所提出的解析-有限元结合解法,利用自行开发的CTMSoft程序对实际工程结构混凝土变形进行了数值计算,与现场实测及光纤光栅监测结果的对比分析表明了该计算方法和程序的合理性和有效性.