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《南京航空航天大学》 2001年
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基于计算机智的结构优化设计

熊仲宇  
【摘要】: 寻找高度鲁棒的、高效率的优化问题求解算法始终是结构优化设计中一个重要的课题。同时,在结构优化设计中,结构分析占有重要的地位。但是常用的基于结构应力、位移的一阶和二阶导数的结构近似分析不具备全局性,而有效的全局性的结构近似分析可有效地降低结构分析次数,从而可减少结构优化设计中结构分析所需的计算量。为此,本文开展了基于遗传算法的结构优化设计的研究以及基于人工神经网络的结构近似分析的研究。所做工作主要有如下几方面: 1.构造了一个适应于较少设计变量的优化问题的确定性的遗传算法和一个适应于设计变量不受限制的半确定性的遗传算法。后者利用半确定性的变异操作,Hamming-decreasor,设计变量的自适应定标这三项措施对当前最优个体的邻近区域的集中搜索来提高算法的局部搜索能力。半确定性的遗传算法兼顾了基于概率的遗传算子的全局搜索能力和确定性算子的局部搜索能力,因此具有较强的鲁棒性和较快的计算速度。 2.利用混合近似技术和对偶理论,建立了一般的基于遗传算法的结构优化设计的框架。在此基础上,对几个典型的优化考题进行了计算。数值试验表明,该框架是可行的。 3.对Gaussian型RBF网络隐层单元数及相应误差估计进行了构造性研究,这为提高这类网络的逼近精度,减少计算量提供了理论基础。 4.研究了基于RBF网络的结构近似分析的力学基础。 5.构造了一个基于半确定性遗传算法的RBF网络训练算法,此算法全面地考虑了RBF网络的隐层单元数、网络中心、宽度和权重。从理论上讲,利用该算法能得到最佳的(隐层单元数最少,精度最高)RBF网络。 6.构造了一个整体模拟层次的基于RBF网络的结构近似分析模型,数值试验表明,RBF网络比BP网络等前馈神经网络更适合于用来进行结构近似分析。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:TP183

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 胡峰松,林亚平,熊仲宇,刘朝晖;半确定性的遗传算法[J];湖南大学学报(自然科学版);2002年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 徐亚栋;复合材料身管结构分析与优化研究[D];南京理工大学;2006年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 华文立;胡学刚;;平衡决策树分类精度与规则简易性研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2006年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 严传魁;王如彬;;基于汉密尔顿原理的神经元模型[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
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3 杨益;方潜生;汪力君;;基于Handel-C的数字芯片的设计方法研究与实现[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
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5 丁婷;崔红涛;;遗传算法在智能天线扇区波束赋形及阵元失效补偿中的应用[A];经济策论(上)[C];2011年
6 程远林;李茂军;;基于小生境遗传算法的配电网电容器优化配置[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 姜明辉;袁绪川;;基于GA优化的个人信用评估SVM模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
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9 孙燕;孙峥;;利用正交遗传算法优化交通检测点分布[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
10 张志华;王莉;刘洪;;最大化网络广告收入的投放决策[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李佳;载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张亚娟;适应性企业战略协同机制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 谭枫;介入式文化算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 冯麟涵;舰船系统抗冲击性能全局优化方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 李晚龙;六自由度Stewart平台分散智能控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 董慧群;代建制项目风险预警管理研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
9 许爱德;开关磁阻电机在船舶电力推进中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
10 李桃迎;交通领域中的聚类分析方法研究[D];大连海事大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李连昌;新安煤田二_1煤层煤与瓦斯突出危险程度预测[D];河南理工大学;2010年
2 赫英毅;毫米波段基于TE_(21)模差网络设计[D];中国工程物理研究院;2009年
3 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
4 代宏伟;布里渊散射水下探测目标的自动识别[D];南昌航空大学;2010年
5 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
6 罗婷婷;飞机钣金叠板数控套裁下料软件系统的研究[D];南昌航空大学;2010年
7 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
8 马水松;多目标遗传算法与非支配集的构造研究[D];山东科技大学;2010年
9 李臻;城市公交车辆智能调度优化研究[D];山东科技大学;2010年
10 朱国凯;泰安市农村公路典型路面结构研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 倪桂敏;国外火炮新型轻质材料技术的研究与发展[J];兵器材料科学与工程;1996年02期
2 曹俊,朱如鹏;层合板热膨胀系数优化设计的遗传算法实现[J];玻璃钢/复合材料;2003年02期
3 任志刚,卢哲安,楼梦麟;复合夹层结构频率及损耗因子的计算[J];地震工程与工程振动;2004年02期
4 徐亚栋;钱林方;陈龙淼;;复合材料身管三维有限元分析与结构优化[J];弹箭与制导学报;2005年S9期
5 陈浩然,息志臣,贺晓东;复合材料层合板的热变形非线性分析[J];大连理工大学学报;1994年03期
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8 万志敏,马六成,谭惠丰,杜星文,危银涛,杨挺青;粘弹性复合材料的有效三维阻尼矩阵预报与能耗计算[J];复合材料学报;2001年02期
9 李烁,徐元铭,张俊;基于神经网络响应面的复合材料结构优化设计[J];复合材料学报;2005年05期
10 邱志平,林强;蜂窝夹层复合材料结构非线性传热分析[J];复合材料学报;2005年05期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 钱仲焱;复杂结构协同优化理论、方法及技术的研究[D];浙江大学;2001年
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3 陈飚松;热传导与结构耦合系统的灵敏度分析及优化设计[D];大连理工大学;2002年
4 许贤泽;纤维缠绕复合材料壳体设计方法及其理论研究[D];武汉理工大学;2002年
5 晏飞;复合材料翼面结构综合优化设计技术研究[D];西北工业大学;2001年
6 金海波;复合材料飞机结构综合优化设计系统研究[D];南京航空航天大学;2003年
7 李学斌;正交各向异性圆柱壳静动态特性分析及比较研究[D];华中科技大学;2004年
8 张崎;基于Kriging方法的结构可靠性分析及优化设计[D];大连理工大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈永兵;遗传算法及其在结构工程优化中的应用研究[D];西北工业大学;2001年
2 姚颖;复合材料层合板的优化设计方法研究[D];西北工业大学;2001年
3 郭健;多学科设计优化技术研究[D];西北工业大学;2001年
4 赵一宁;人工神经网络和遗传算法在船体结构动力学中的应用[D];大连理工大学;2002年
5 佘建生;枪管轻量化技术研究[D];华北工学院;2002年
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9 穆雪峰;多学科设计优化代理模型技术的研究和应用[D];南京航空航天大学;2004年
10 茹兴鹏;计算智能在机械结构优化设计中的应用[D];南京理工大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙国玺;尹俊勋;;基于改进多变异遗传算法的图像匹配[J];江西师范大学学报(自然科学版);2006年03期
2 张军挪;康小勇;尚利民;范文奇;;某型机枪枪管的结构优化设计[J];兵工自动化;2013年04期
3 杨宇宙;钱林方;徐亚栋;陈龙淼;;复合材料身管的疲劳裂纹扩展分析[J];弹道学报;2013年02期
4 孙国玺,尹俊勋;改进遗传算法应用于静态MDR问题[J];哈尔滨工业大学学报;2005年10期
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8 孙国玺;;基于改进遗传算法的图像相关匹配[J];茂名学院学报;2006年01期
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10 孟佳娜,王立宏;基于异构多种群的一种改进遗传算法[J];微电子学与计算机;2004年06期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 吴其俊;复合材料枪管的理论及应用研究[D];南京理工大学;2012年
2 陈坚红;联合循环机组运行计划和负荷分配:建模、启发式遗传算法求解和数据处理[D];浙江大学;2004年
3 孙国玺;多变异拟子—基因共同进化算法的理论及应用研究[D];华南理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 姜勇;某多管火箭炮复合材料定向管结构分析及优化[D];南京理工大学;2012年
2 严君;基于OptiStruct碳纤维复合材料薄壁结构优化设计研究[D];中北大学;2012年
3 李文兵;基于流固耦合的舰炮身管动态特性分析[D];南京理工大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 陆金桂,余俊,王浩,陈新度,周济,肖世德;基于人工神经网络的结构近似分析方法的研究[J];中国科学A辑;1994年06期
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9 吴军;李为吉;;改进的粒子群算法及在结构优化中的应用[J];陕西理工学院学报(自然科学版);2006年04期
10 刘洪权;黄文周;张卫红;高彤;;燃气涡轮发动机计算机辅助设计系统[J];机械科学与技术;2007年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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5 黄见东;王遒堂;;钢框架结构优化设计[A];中国土木工程学会计算机应用学会学术报告会论文集(4)[C];1989年
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9 魏英姿;郭鹏飞;;基于遗传算法的混合离散变量结构优化设计[A];第七届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ卷)[C];1998年
10 黄志斌;刘锋;李丽娟;;改进的粒子群优化算法(HPSO)及其在结构优化设计中的应用[A];第十三届全国工程建设计算机应用学术会议论文集[C];2006年
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1 高文;工业结构设计的新手段[N];计算机世界;2008年
2 山泉平川;苏州金龙主打安全牌[N];中国交通报;2007年
3 王书亭;CAE促机电产品研发创新[N];计算机世界;2006年
4 记者 仇方迎通讯员 王怀民 蒋明;南水北调中线工程大流量渡槽技术难题攻克[N];科技日报;2007年
5 祁成江;多台立窑成功合用一台砖混结构袋式除尘器[N];中国建材报;2006年
6 赵飞;武汉大学专家设计出世界最大渡槽[N];中华建筑报;2007年
7 张文;快速成井技术在油田显威[N];中国矿业报;2005年
8 黄兴华;平安电气开发出新一代通风机[N];中国工业报;2005年
9 李荣 张伟;学无止境 勇攀高峰[N];中国航空报;2006年
10 姚文;洛耐院一耐火材料科研项目取得新进展[N];中国冶金报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 熊仲宇;基于计算机智的结构优化设计[D];南京航空航天大学;2001年
2 唐海红;基于遗传算法的连续梁桥优化设计方法与应用研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
3 杨迪雄;隔震结构优化设计和工程数值方法中的混沌[D];大连理工大学;2004年
4 刘茜;仿生算法及其在油压机结构优化设计中的应用研究[D];天津大学;2004年
5 任莉;理想材料零件的结构优化设计[D];大连理工大学;2008年
6 贺孝梅;超静定网梁结构大型振动筛动态设计研究[D];中国矿业大学;2009年
7 刘翔;面向动力性能的抗冰导管架平台优化设计研究[D];大连理工大学;2008年
8 谭涛;离散变量优化设计的连续化方法研究[D];大连理工大学;2006年
9 张宏祥;软土地基中桶形基础的承载力研究和优化设计[D];吉林大学;2007年
10 姚涛;开槽圆锯片减振降噪机理研究[D];河北工业大学;2009年
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1 梅飞;真空吸附夹具的有限元分析和优化设计[D];东南大学;2005年
2 金有昌;RZU2400型液压机下横梁结构优化设计[D];合肥工业大学;2007年
3 李友云;滗水器结构优化设计及系统智能控制[D];苏州大学;2002年
4 曾文源;舰船结构有限元参数化建模与优化研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
5 张清卫;基于ANSYS的钢框架结构优化设计研究与软件开发[D];天津大学;2004年
6 崔远晖;混凝土空心砌块的力学行为与形状优化[D];兰州理工大学;2006年
7 蒋灵搏;基于专家系统的桁架结构选型优化研究[D];山东理工大学;2006年
8 张琦;采用遗传算法对钢筋混凝土框架结构进行优化设计[D];山东大学;2006年
9 肖克飚;一种拼装式集雨水窖结构优化设计[D];西北农林科技大学;2006年
10 章顺勤;超声波电机定子的有限元分析及其结构优化设计[D];浙江工业大学;2008年
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