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《南京航空航天大学》 2007年
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免疫遗传算法—有限元的结构优化方法研究

王丽婧  
【摘要】: 本文主要研究了基于免疫原理的免疫遗传算法,以及免疫遗传算法与有限元技术相结合的结构优化方法,即免疫遗传算法—有限元的结构优化方法,并将该方法应用于燃烧室浮动壁结构的优化研究,取得了很好的优化效果。 主要研究工作包括: (1)模拟了免疫机理的中记忆机制、抗体自我调节机制,并分别采用信息熵和欧式距离计算抗体浓度,形成了四种不同的免疫遗传算法。算例研究表明:免疫遗传算比精英保留遗传算法的收敛率高,优化效果好;在四种算法中,基于抗体自我调节机制并采用信息熵计算抗体浓度的免疫遗传算法最好。 (2)通过数值算例,研究了抗体自我调节机制下分别采用信息熵和欧式距离计算抗体浓度的两种免疫遗传算法的编码长度、变异概率,进化代数等对算法性能的影响规律。(3)通过引入变异概率和交叉概率的自适应技术,提出了自适应免疫遗传算法。算例研究结果表明:在免疫遗传算法中引入变异概率和交叉概率的自适应技术后,算法的适应性显著增强,全局收敛能力高,尤其是基于信息熵计算浓度的自适应免疫遗传算法更是如此。 (4)提出将免疫遗传算法与有限元相结合,发展免疫遗传算法-有限元的结构优化方法的思想,建立了免疫遗传算法-有限元的结构优化方法(IGA-FEM)和自适应免疫遗传算法—有限元结构优化方法(AIGA-FEM),其中免疫遗传算法采用抗体自我调节机制和采用信息熵计算抗体浓度。经燃烧室浮动壁结构的简化模型——平板结构的优化分析结果表明,AIGA-FEM具有更好的结构优化能力。 (5)针对燃烧室浮动壁结构实体模型,采用递进式分阶段优化策略,运用AIGA-FEM对浮动壁结构的支杆布局、支杆截面积和壁板厚度进行多目标优化研究。文中不仅考虑了浮动壁结构应力及几何约束,还分别考虑了机匣刚性、中间支杆位置及温度的影响,优化分析结果良好。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:V221

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 陆山;李伦未;;航空发动机高负荷涡轮盘双辐板结构优化设计[J];推进技术;2011年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 高建辉;浮壁式火焰筒瓦块结构的优化分析方法研究[D];南京航空航天大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 唐文艳,顾元宪,赵国忠;复合材料层合板铺层顺序优化遗传算法[J];大连理工大学学报;2004年02期
2 王磊,潘进,焦李成;免疫算法[J];电子学报;2000年07期
3 罗小平,韦巍;一种基于生物免疫遗传学的新优化方法[J];电子学报;2003年01期
4 李芳,凌道盛;工程结构优化设计发展综述[J];工程设计学报(机械·设备和仪器的开发技术);2002年05期
5 李茂军,朱陶业,童调生;单亲遗传算法与传统遗传算法的比较研究[J];系统工程;2001年01期
6 王中华,温卫东;基于模拟退火遗传算法的平面连续体结构的拓扑优化[J];航空动力学报;2004年04期
7 赵弘,林廷圻,那成烈;遗传算法在轴向柱塞泵配流盘结构优化设计中的应用[J];机床与液压;2001年05期
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9 郑日荣,毛宗源;一种改进的人工免疫算法[J];计算机工程与应用;2003年33期
10 郑日荣,毛宗源,罗欣贤;改进人工免疫算法的分析研究[J];计算机工程与应用;2003年34期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 桑韧;平面连续结构拓扑优化的GA-FE方法研究[D];南京航空航天大学;2003年
2 邵将;基于AGA-FEM的复合材料层合壳结构优化方法研究[D];南京航空航天大学;2004年
3 张宏建;燃烧室浮动壁结构优化方法研究[D];南京航空航天大学;2005年
4 李伟国;复合材料层合结构可靠性优化方法研究[D];南京航空航天大学;2005年
5 石炜;模糊遗传算法—有限元与浮动壁结构优化研究[D];南京航空航天大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓建斌;叶洪江;;基于混沌遗传算法的配电网无功补偿优化[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年03期
2 乔志杰;程翠翠;;基于遗传算法优化的模糊PID控制研究及其仿真[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年03期
3 徐文婷;李承鹏;;基于自适应遗传算法的离散化方法[J];合肥师范学院学报;2011年03期
4 安振刚,李谋渭,尹显东,于宁,唐伟;遗传神经网络在平整轧制力预报中的应用[J];鞍钢技术;2001年06期
5 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
6 马致远;宋勃;;空间网架的结构优化设计浅析[J];安徽建筑;2009年05期
7 马友平;;生长模型McDill-Amateis的遗传算法拟合研究[J];安徽农业科学;2007年33期
8 陆克芬;方崇;张春乐;;基于人工鱼群算法的投影寻踪评价方法研究[J];安徽农业科学;2009年23期
9 陈广洲;汪家权;解华明;李国莲;;基于遗传算法的土地多目标规划应用[J];安徽农业科学;2009年24期
10 刘延明;陆克芬;方崇;;基于投影寻踪和粒子群优化算法的南宁市内河水质综合评价研究[J];安徽农业科学;2009年26期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 齐继阳;竺长安;曾议;;基于遗传禁忌混合搜索算法的设备布局研究[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 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
3 贺勇;;单亲遗传算法的最优群体规模[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 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
5 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
6 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
7 赵瑞艳;李树荣;张晓东;苗荣;;基于混合遗传算法的热传导系统最优控制问题求解[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 王清;宋年年;王佳庆;姚菁;;优化自抗扰控制器在主汽温控制系统中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 刘媛媛;李茂军;;基于免疫遗传算法的电力市场竞价方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 康忠健;徐丽;勾松波;金华蓉;李瑞生;;考虑分布电容的神经网络单相接地故障测距算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008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 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
6 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
7 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
8 张进;地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究[D];中国海洋大学;2009年
9 王德才;基于能量分析的地震动输入选择及能量谱研究[D];合肥工业大学;2010年
10 段志东;基于广义模块化设计的快锻液压机机架力学特性研究[D];兰州大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋慧;改进的遗传算法在电力系统无功优化中的应用[D];安徽工程大学;2010年
2 李伟;基于ANSYS平台的拓扑优化方法研究及其在离心机吊篮结构设计中的应用[D];中国工程物理研究院;2010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 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
5 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
6 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
7 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
8 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
9 纪二云;基于改进遗传算法的电力系统无功优化的研究[D];山东科技大学;2010年
10 施晓坤;煤炭企业人才结构优化[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 赵熙;徐国强;罗翔;邓宏武;;等重量空心盘冷气布置方案[J];北京航空航天大学学报;2009年05期
2 许全宏,林宇震,刘高恩;冲击加多斜孔双层壁冷却方式冲击换热系数[J];大连理工大学学报;2001年S1期
3 陈焱;吉洪湖;胡娅萍;刘军;高潮;;致密微孔壁绝热冷却效果研究[J];工程热物理学报;2006年S2期
4 王磊;张靖周;杨卫华;李廷斌;;冲击/发散冷却气膜冷却效率的实验研究[J];工程热物理学报;2007年S2期
5 刘军;航空发动机的先进燃烧室技术[J];国际航空;1997年12期
6 杜庆华,吴有生,冯振兴;流固耦合振动问题的某些工程处理方法[J];固体力学学报;1988年01期
7 钟军;郝艳华;;涡轮盘的结构优化设计[J];装备制造技术;2008年11期
8 李文勇,李泉永;利用神经网络进行近似分析的结构优化设计[J];广西科学;2001年02期
9 王维刚;龙飞;;基于BP神经网络和改进遗传算法的蒸发器支座结构优化设计[J];化工机械;2009年04期
10 许全宏,张宝华,林宇震,刘高恩;冲击加多斜孔双层壁冷却方式气膜绝热温比研究[J];航空动力学报;2000年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郭亚娟;空调配管系统的减振研究与阻尼优化设计[D];上海交通大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 郭家良;浮动壁式火焰筒壁温优化研究[D];南京航空航天大学;2010年
2 张宏建;燃烧室浮动壁结构优化方法研究[D];南京航空航天大学;2005年
3 石炜;模糊遗传算法—有限元与浮动壁结构优化研究[D];南京航空航天大学;2006年
4 王磊;冲击/发散冷却换热特性及流量系数研究[D];南京航空航天大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 陆山;鲁冯杰;;基于ANSYS的整体叶盘结构优化设计[J];航空动力学报;2012年06期
2 章胜;赵明;陆山;张国乾;陈养惠;;基于等强度理论的轮盘优化设计方法研究[J];机械科学与技术;2013年09期
3 陆山;赵磊;;双辐板涡轮盘/榫结构优化设计方法[J];航空动力学报;2014年04期
4 方鹏亚;常新龙;胡宽;赖建伟;龙兵;;基于区间不确定性的涡轮盘强度可靠性优化设计[J];推进技术;2013年07期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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6 房立清,徐章遂,米东,莫剑东;自适应遗传算法用于机械零件的可靠性设计[J];测试技术学报;2000年03期
7 钱令希,钟万勰,隋允康,张近东;多单元、多工况、多约束的结构优化设计──DDDU程序系统[J];大连工学院学报;1980年04期
8 程耿东;关于桁架结构拓扑优化中的奇异最优解[J];大连理工大学学报;2000年04期
9 唐文艳,顾元宪,赵国忠;复合材料层合板铺层顺序优化遗传算法[J];大连理工大学学报;2004年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 唐文艳;结构优化中的遗传算法研究和应用[D];大连理工大学;2002年
2 罗小平;人工免疫遗传学习算法及其工程应用研究[D];浙江大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 桑韧;平面连续结构拓扑优化的GA-FE方法研究[D];南京航空航天大学;2003年
2 邵将;基于AGA-FEM的复合材料层合壳结构优化方法研究[D];南京航空航天大学;2004年
3 张宏建;燃烧室浮动壁结构优化方法研究[D];南京航空航天大学;2005年
4 李伟国;复合材料层合结构可靠性优化方法研究[D];南京航空航天大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王焱,刘景录,孙一康;免疫遗传算法对精轧机组负荷分配的优化[J];北京科技大学学报;2002年03期
2 林金星,沈炯,肖国涛,李益国,王培红;一种基于分层模糊控制的免疫遗传优化算法[J];东南大学学报(自然科学版);2005年01期
3 董陵,沈炯,李益国;基于免疫原理的模型预测控制方法及其在过热汽温控制中的应用[J];自动化与仪器仪表;2005年01期
4 李金城;张国忠;滕红丽;周晟;吴红霞;;免疫算法研究[J];沈阳航空工业学院学报;2005年05期
5 王东风,李志清,李炎,韩璞;免疫优化变参数PID控制及其应用[J];华北电力大学学报;2004年01期
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7 姜惠英;;免疫遗传算法在无功优化中的应用[J];电气应用;2006年04期
8 蒋丽峰;杨亚蕾;张顺淼;;一种新型免疫遗传算法在图像增强上的应用[J];福建工程学院学报;2007年01期
9 谢刚;武斌;谢克明;;基于免疫遗传算法的TSP优化问题求解[J];太原理工大学学报;2007年03期
10 赵胜川;赵建武;林杨;;基于免疫遗传算法的公交线网优化研究[J];交通信息与安全;2009年06期
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1 温进化;王士武;;多目标免疫遗传算法在梯级水库优化调度中的应用[A];中国原水论坛专辑[C];2010年
2 李奎;;基于免疫遗传算法的空框架调度及其模拟分析[A];物流工程三十年技术创新发展之道[C];2010年
3 刘敏;曾涛;徐开阔;包小源;孙华志;刘燕茹;;一种基于免疫遗传算法的分子对接构象搜索策略[A];第26届中国数据库学术会议论文集(B辑)[C];2009年
4 葛万成;周文愚;韩生廉;;基于免疫遗传算法的技能模糊控制[A];2002中国控制与决策学术年会论文集[C];2002年
5 李军;;基于免疫遗传算法的物流配送车辆路径优化问题研究[A];第九届中国管理科学学术年会论文集[C];2007年
6 贺琳;赵垒;王玲平;;免疫遗传算法在现代电力系统故障诊断中的应用[A];高效 清洁 安全 电力发展与和谐社会建设——吉林省电机工程学会2008年学术年会论文集[C];2008年
7 杨素英;赵一橙;王金城;;基于免疫遗传算法的电力系统无功优化[A];'2008系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2008年
8 王生铁;张计科;张思林;;多峰值函数优化的父代保留免疫遗传算法[A];PCC2009—第20届中国过程控制会议论文集[C];2009年
9 梁瑞鑫;郑德玲;周颖;位耀光;;免疫遗传算法在高炉焦比目标优化中的应用[A];第二十一届中国控制会议论文集[C];2002年
10 王鲜芳;杜志勇;潘丰;;基于免疫遗传算法模糊神经元温度控制器的设计[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 马佳;改进免疫遗传算法及其在优化调度问题中的应用研究[D];东北大学;2008年
2 袁桂丽;人工免疫系统及其在电站控制中的应用研究[D];华北电力大学(北京);2010年
3 童庆;面向基因预测的信息处理方法研究[D];中国科学技术大学;2006年
4 薛喜成;秦岭典型矿山泥石流发育规律及环境效应研究[D];西安科技大学;2008年
5 冯利军;基于免疫遗传算法的土坡稳定可靠性分析研究[D];煤炭科学研究总院;2007年
6 曹庆奎;供应链多级库存成本优化与绩效评价研究[D];天津大学;2007年
7 李云峰;卫星—地面站数传调度模型及算法研究[D];国防科学技术大学;2008年
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9 刘方;电力系统动态最优潮流的模型与算法研究[D];重庆大学;2007年
10 刘方;关于电力系统动态最优潮流的几种模型与算法研究[D];重庆大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李胡美;基于自适应免疫遗传算法求解排课问题的研究[D];内蒙古大学;2010年
2 徐春丽;基于免疫遗传算法的无功优化研究[D];华北电力大学(北京);2003年
3 王培仑;基于免疫系统的锅炉蒸汽温度控制[D];西安科技大学;2010年
4 霍凤财;基于人工免疫算法的优化问题研究[D];大庆石油学院;2004年
5 魏云飞;遗传算法在人员排班问题上的应用研究[D];浙江工业大学;2005年
6 华灵群;基于遗传算法的旅行商问题仿真计算[D];西北工业大学;2006年
7 尹红艳;基于免疫遗传算法的模糊神经网络参数的研究[D];辽宁工学院;2007年
8 金磊;基于免疫遗传算法的车间作业调度问题研究[D];长春理工大学;2009年
9 江将;免疫遗传算法在变压器设计寻优方案中的研究[D];华北电力大学(河北);2008年
10 孙伟;基于免疫遗传算法在车间作业调度方面的研究[D];长春理工大学;2010年
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