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《重庆大学》 2007年
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基于ANSYS平台结构模糊优化分析方法研究

赵取  
【摘要】: 工程结构优化设计中设计变量的取值、约束条件的限制范围及目标函数的确定等,在不同程度上都会存在有一定的不确定因素,因此,对于在不确定因素影响下结构模糊优化问题的研究具有重要的理论和实际意义。本文就已有的模糊优化方法进行了分析研究,对模糊综合评判方法和最优化水平截集方法存在的缺陷之处进行了尝试性的改进。 首先介绍结构优化设计时模糊性产生的原因,模糊优化设计涉及到的基本概念和理论,分析隶属函数的选取对模糊优化解的影响。已有模糊优化问题的研究主要集中在模糊因素的处理和如何将模糊优化的数学模型合理的转化为常规确定的优化数学模型。通常采用不同的方法确定一最优化水平值λ*,运用此最优化水平值对整个模糊优化问题中的模糊约束集合进行截取得到一个普通的约束集合,从而将模糊优化问题转化为常规的优化问题,再应用经典数学规划方法得到解决。考虑到实际优化问题中各约束条件在整个结构优化问题中的要求程度不尽相同,仅利用一个最优的水平值对整个模糊约束集合进行截取,可能会因为个别或多个约束因素的要求较严格,而不得不采用较高的水平值,从而可能会漏掉更佳的设计方案。本文尝试对优化问题中的模糊约束条件在结构优化设计中的要求或性质不同进行归类,按其各自的要求程度应用模糊综合评判方法确定一组最优水平值λi对模糊约束集合进行分别截取。本方法弥补了现有模糊优化中水平截集方法的不足之处,运用此方法求得的设计方案将更符合实际工程的要求。 针对实际工程优化问题的特点,分析现有模糊综合评判中存在的缺陷,根据模糊数学的理论将隶属度和灰度综合起来表示灰色模糊数,并结合模糊部分综合评判中存在的不足引入了扰动模糊子集和隶属区间的扰动算子,对模糊综合评判方法进行了改进,利用改进的模糊综合评判方法确定模糊优化模型向常规优化模型转化的最优水平截集值λ*,以期更为全面的考虑结构优化中存在的模糊因素,使得模糊优化模型转化得的常规优化模型更加符合实际需求。 本文考虑到在进行结构模糊优化设计中结构分析占有很重要的地位,对于复杂结构的优化设计,如不借助于有限元分析软件,而单独编制有限元结构分析程序有时就是件很困难的事情,就此本文借助于大型通用Ansys有限元分析软件,利用Ansys参数化设计语言(APDL)将模糊优化方法与Ansys有限元分析软件结合起来应用于模糊优化设计。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:O342

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【引证文献】
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【参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
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【相似文献】
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2 李容;基于MRP与JIT相结合的制造业物流管理信息系统及优化模型研究[D];重庆大学;2004年
3 谢金鑫;基于模糊优化方法的高速列车运行调整问题研究[D];北京交通大学;2011年
4 管世娟;模糊优化中的一些研究结果[D];大连理工大学;2005年
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7 刘亚新;既有铁路改建速度目标值模糊决策方法研究[D];西南交通大学;2006年
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