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《西北工业大学》 2001年
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遗传算法及其在结构工程优化中的应用研究

陈永兵  
【摘要】: 遗传算法是近年来在计算机科学领域和优化领域中受到广泛关注的一种拟生 物进化理论的仿生学算法。本文对遗传算法及其在结构优化设计应用中的相关内 容进行了分析与综合,介绍了遗传算法的基本结构、主要特点和应用于优化设计 时算法设计的问题和算子设计的方法。本文分析了结构优化设计的现状和特点, 考察了结构优化中常见的寻优算法,提出了一些结构优化设计发展和应用中的问 题。本文针对结构优化设计的特点,提出了遗传算法应用于结构优化设计时具有 一般意义的算法设计方案和算子设计方法,并对应用中的一些关键问题和遗传算 法表现的特点作出了论证。本文分别对结构单目标优化设计和多目标优化设计进 行了探讨,并分别设计和实现了二阶段移动边界遗传优化算法和模糊约束条件下 的多目标遗传优化算法。算例证明这两种方法是行之有效的。 在二阶段移动边界遗传优化算法中,根据分层系统最优化理论,把算法的搜 索过程分为两个阶段,在第一阶段进行“粗搜索”来定位优化解的大致位置, 再利用第二阶段的搜索来确定优化方案的具体解。为了使算法具有更好的优化效 果,在算法中引入了移动边界的概念。在多目标遗传优化算法中,改变以往将多 目标优化问题简单地转化为单目标优化问题的方式,在一次优化计算过程中同时 得到一组Pareto解。为了更好地处理约束条件,在算法中对约束条件进行了模 糊处理。 最后,本文还对遗传优化算法的并行计算实现模型和结构优化软件设计问题 进行了初步探讨。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:TU311.41

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前3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
2 江坤;炮口制退器优化设计理论与方法研究[D];南京理工大学;2007年
3 黄章俊;复杂结构设计的优化方法和近似技术研究[D];东北大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 常洁;神华天津煤炭码头生产组织优化研究[D];大连海事大学;2010年
2 李京涛;基于改进遗传算法的桁架结构拓扑优化研究[D];河北工程大学;2010年
3 张庆礼;大功率石油平台支援船(OSV)型线设计研究[D];江苏科技大学;2011年
4 宋为涛;基于移动轨迹的集装箱码头中控调度研究[D];重庆大学;2011年
5 彭波;基于遗传算法的新优化理论研究及其在弧形闸门优化设计中的应用[D];武汉大学;2005年
6 钱声源;偏心铰弧形闸门静动力分析与结构优化研究[D];河海大学;2006年
7 敖友云;基于遗传算法的连续函数优化技术研究[D];上海师范大学;2006年
8 方秀珍;复合材料层合板稳定性的遗传算法优化设计研究[D];东北大学;2006年
9 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
10 汪洋;门式刚架轻型钢结构优化设计研究[D];浙江工业大学;2006年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 段玉倩,贺家李;遗传算法及其改进[J];电力系统及其自动化学报;1998年01期
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3 董聪;广义遗传算法[J];大自然探索;1998年01期
4 任平;遗传算法(综述)[J];工程数学学报;1999年01期
5 张延辉,李为吉;一种基于模糊重要度的多目标优化设计方法[J];航空学报;1999年04期
6 汪树玉,刘国华,包志仁;结构优化设计的现状与进展(续)[J];基建优化;1999年05期
7 郝聚民,纪卓尚,戴寅生,林焰;基于模糊优选技术的多目标混合优化遗传算法[J];系统工程理论方法应用;1999年01期
8 林焰,郝聚民,纪卓尚;基于模糊优选的多目标优化遗传算法[J];系统工程理论与实践;1999年12期
9 丁承民,张传生,刘辉;遗传算法纵横谈[J];信息与控制;1997年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴大宏,赵人达;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究初探[J];四川建筑科学研究;2002年03期
2 黄冀卓,王湛,龚明袖;遗传算法在钢结构截面优化设计中的应用[J];四川建筑科学研究;2005年03期
3 赵国宝;朱杰江;杨骁;;基于改进序列线性规划法的空间桁架结构优化设计[J];四川建筑科学研究;2012年01期
4 张安勤;数据挖掘与进化算法[J];安徽教育学院学报;2002年03期
5 程家兴,陈万里;列车控制问题的计算分析及自适应算法[J];安徽大学学报(自然科学版);2002年02期
6 孙小军;焦建民;何俊红;;解优化问题的遗传加速信赖域搜索算法[J];安徽大学学报(自然科学版);2008年03期
7 蒋中;遗传算法在PID参数优化中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2000年01期
8 阮怀忠,张建中;基于改进遗传算法的TSP问题求解[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2003年04期
9 陈杰,周冬华;浮点数编码的遗传算法在模糊控制器参数寻优中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年02期
10 方潜生;硬件进化(EHW)的研究与进展[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 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
2 胡杨林;蒋洁琼;王明煌;曾勤;邱岳峰;邹俊;陈红丽;FDS team;;聚变裂变混合堆长寿命锕系废料嬗变处理的中子学优化分析[A];安徽新能源技术创新与产业发展博士科技论坛论文集[C];2010年
3 孙燕;孙峥;黄鹍;;基于模拟退火机制的隔离小生境混合遗传算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 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
5 郭玉堂;刘路路;;基于佳点集遗传算法的边缘检测[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 刘向;邹逢兴;张湘平;高政;;面向节能的混合流水车间调度方法的研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 汪民乐;高晓光;;GA早熟问题的定量分析及其预防策略[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
8 董聪;江见鲸;;结构智能健康诊断研究与进展[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2003年
9 李宁;陈昌亚;王德禹;;基于子结构的卫星结构静动态多目标优化[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009(CSMO-2009)论文集[C];2009年
10 田占东;张振宇;;用遗传算法确定反应速率方程参数[A];第三届全国爆炸力学实验技术交流会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周芳;蒸汽发生器检修机械手路径规划及控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 时长江;豆科类杂草种子图像识别系统研究[D];中国海洋大学;2009年
3 徐晓冰;光伏跟踪系统智能控制方法的研究[D];合肥工业大学;2010年
4 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
5 韩艳玲;可能性构造空间理论与计算机作曲思维模型研究[D];华中科技大学;2010年
6 彭北青;第三方物流配送车辆路径问题模型及算法研究[D];华中科技大学;2009年
7 黄林峰;多目标进化算法研究[D];中国科学技术大学;2009年
8 刘飞;四足机器人步态规划与平衡控制研究[D];中国科学技术大学;2010年
9 石钦文;综合运输系统结构协调发展理论研究[D];北京交通大学;2010年
10 房霄虹;城市轨道交通网络化运输组织协调理论及方法研究[D];北京交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张小亮;非线性规划的信赖域算法[D];河南理工大学;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 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
4 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
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 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
7 张静;协同产品开发过程规划方法研究[D];山东科技大学;2010年
8 王辉;基于改进遗传算法的物流配送路径优化研究[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 汪学骞;服装生产销售闭环系统分析[J];安徽机电学院学报(自然科学版);1997年01期
2 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
3 孙艳丰,郝江凌;大型复杂结构优化问题的遗传算法[J];北方交通大学学报;1997年06期
4 黄守龙,武晓松,谭兴良;一种新型膛口装置的多功能抑制机理分析[J];兵工学报;1997年03期
5 乐贵高,马大为,冯勇,施国华,朱忠领,宋晓峰;某火炮膛口流场数值仿真[J];兵工学报;2004年01期
6 刘大响,程荣辉;世界航空动力技术的现状及发展动向[J];北京航空航天大学学报;2002年05期
7 拓双芬,朱自强,陈迎春;结构非结构网格中的数值优化计算[J];北京航空航天大学学报;2003年09期
8 高利河,牟在根,于亚伦;门式刚架在荷载作用下的优化设计[J];北京科技大学学报;2001年06期
9 吴中元,关志华,李光泉;一种改进的非支配排序遗传算法[J];北京科技大学学报;2002年06期
10 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
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 刘锡良;董石麟;;20年来中国空间结构形式创新[A];第十届空间结构学术会议论文集[C];2002年
2 曾统全;;紫坪铺混凝土面板堆石坝施工分期研究[A];土石坝与岩土力学技术研讨会论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨春霞;不确定环境下的集装箱码头泊位—岸桥调度优化研究[D];大连海事大学;2011年
2 李娜;集装箱码头连续泊位与岸桥调度联合优化研究[D];大连海事大学;2011年
3 王晓鹏;遗传算法及其在气动优化设计中的应用研究[D];西北工业大学;2000年
4 许世刚;计算智能及其在水利水电工程中的应用[D];河海大学;2001年
5 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
6 陈昌富;仿生算法及其在边坡和基坑工程中的应用[D];湖南大学;2001年
7 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
8 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
9 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
10 鲁子爱;港口服务系统仿真与港口规模优化研究[D];河海大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘溪涓;集装箱码头泊位作业系统统计分析与评价[D];大连海事大学;2011年
2 武金瑛;遗传算法及其在结构优化中的应用[D];大连理工大学;2000年
3 周敏;遗传算法的若干改进及应用[D];中国科学院软件研究所;2001年
4 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
5 郭健;多学科设计优化技术研究[D];西北工业大学;2001年
6 王宏丽;遗传算法理论及其在钢筋混凝土框架结构优化中的应用研究[D];西北农林科技大学;2001年
7 袁晓辉;基于遗传算法的非线性规划问题求解[D];武汉理工大学;2002年
8 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
9 刘伟;空间桁架屈曲约束下的拓扑优化设计[D];大连理工大学;2002年
10 吴龙树;遗传算法在数值优化中的应用[D];郑州大学;2002年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 夏华波;纪卓尚;张明霞;;改进遗传算法在驳船配载中的应用[J];中国舰船研究;2010年06期
4 周翠平;徐亚栋;;基于虚拟仪器技术的复合材料身管动态试验[J];淮阴工学院学报;2011年03期
5 王志明;符云清;;基于遗传算法的集装箱后方堆场箱位分配策略[J];计算机应用研究;2010年08期
6 徐彬;吴智信;;特大型镶嵌式自润滑轴承结构的优化设计[J];机械工程师;2014年02期
7 顾天意;梁承姬;;基于矩阵式遗传算法的集装箱码头堆场空间资源分配优化策略[J];上海海事大学学报;2012年02期
8 李利荣;文恒;王福军;周春生;;水力自动滚筒闸门动水压力的模型试验[J];水利水电科技进展;2009年01期
9 李小将;李新念;;一种基于多岛遗传算法的火力优化分配方法[J];装备指挥技术学院学报;2011年03期
10 郑亚雄;;复合材料梯形波纹夹层板的优化设计[J];直升机技术;2011年02期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 赵晨生;高心墙堆石坝耦合施工进度与质量的实时控制研究[D];天津大学;2012年
2 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
3 郁伟;小口径多管转管火炮膛口流场数值模拟与分析[D];南京理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 沈启敏;舰炮发射动力学及减小后坐力研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 刘强;基于FCM算法的多层钢框架模糊优化设计[D];山东建筑大学;2011年
3 杨曼;集装箱码头堆场资源优化配置与调度研究[D];大连海事大学;2011年
4 李丽丽;集装箱堆场布局与场桥调度优化研究[D];大连海事大学;2011年
5 周成;轻量化牵引火炮动力学分析与优化研究[D];南京理工大学;2011年
6 王兴秋;集装箱码头后方堆场系统设备配比仿真研究[D];山东大学;2011年
7 肖钦心;多层配送中心产品布局优化及仿真[D];西南交通大学;2011年
8 黄朝阳;轻型钢屋架CAD系统(QGWJCAD)的研究和开发[D];重庆大学;2011年
9 杜保平;基于ANSYS的遗传算法在框架结构优化中的应用[D];西安建筑科技大学;2011年
10 张超;弧形水工钢闸门拓扑优化研究[D];西北农林科技大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 文福拴,邱家驹,韩祯祥;只利用断路器信息诊断电力系统故障的高级遗传算法[J];电工技术学报;1996年02期
2 蔡超豪,王奇;电网优化规划的新算法──遗传算法[J];电力建设;1997年03期
3 郝聚民,纪卓尚,戴寅生,林焰;多目标模糊优选法及其在船舶主尺度优选中的应用[J];大连理工大学学报;1998年04期
4 岑文辉,赵庆,戴文祥;基于遗传算法的外来电源落点选择[J];电力系统自动化;1995年02期
5 周双喜,杨彬;实现无功优化的新算法──遗传算法[J];电力系统自动化;1995年11期
6 苏小林,阎晓霞;基于遗传算法的 PID 参数优化技术[J];电力系统及其自动化学报;1997年02期
7 张晓缋,戴冠中,徐乃平;一种新的优化搜索算法──遗传算法[J];控制理论与应用;1995年03期
8 恽为民,席裕庚;遗传算法的运行机理分析[J];控制理论与应用;1996年03期
9 恽为民,席裕庚;遗传算法的全局收敛性和计算效率分析[J];控制理论与应用;1996年04期
10 董聪,何庆芝;微裂纹演化过程中分岔与混沌现象的描述及若干问题探讨[J];力学进展;1994年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程浩忠;遗传算法在电力系统无功优化中的应用[J];电工电能新技术;1996年03期
2 丰镇平,李军,沈祖达;遗传算法及其在透平机械优化设计中的应用[J];燃气轮机技术;1997年02期
3 吴志远,邵惠鹤,吴新余;新的进化过程遗传算法[J];上海交通大学学报;1997年12期
4 艾德才,吴奇,张桦;用遗传算法求解重力场地层深度曲线[J];天津大学学报(自然科学与工程技术版);1998年03期
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6 方良周,段启筠,李斌,刘欣,佟杰新;遗传算法在挖掘机反铲装置优化中的运用[J];沈阳建筑工程学院学报;1998年03期
7 邓明荣,鲍永广,沈祖志;模拟遗传算法在热电厂运行优化中的应用[J];中国管理科学;1998年02期
8 刘宝坤,王慧,李光泉;基于递阶遗传算法的神经网络预测控制(英文)[J];Transactions of Tianjin University;1998年02期
9 廖平,喻寿益;用遗传算法精确求解平面直线度误差[J];机床与液压;1999年04期
10 翁妙凤;面向对象Flow-shop调度问题的遗传算法求解[J];江苏理工大学学报;1999年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周海清;王恭先;陈正汉;;基于面向对象遗传算法的抗滑桩优化设计程序的研制[A];中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集(下册)[C];2003年
2 吴建生;金龙;;基于实数编码的遗传算法神经网络预报建模研究[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(下册)[C];2004年
3 申元霞;张翠芳;;GA-BP算法在系统辨识中的应用[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004年
4 刘辙;彭亮;崔广才;吴学礼;;混合遗传算法在车间调度中的应用[A];中国自动化学会全国第九届自动化新技术学术交流会论文集[C];2004年
5 曹春红;李文辉;张永坚;;遗传蚂蚁算法在几何约束求解中的应用[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年
6 姜楠;张春森;;遗传算法在图像模板匹配中的应用[A];高精度几何量光电测量与校准技术研讨会论文集[C];2008年
7 朱秀娥;周宝焜;;振动筛设计的遗传算法[A];福建省科协第三届学术年会装备制造业专题学术年会论文集[C];2003年
8 何奉道;梁向阳;;基于遗传算法的机车周转图优化编制方法[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
9 刘忠凯;薛正辉;任武;李伟明;高本庆;;用遗传算法优化八木天线[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第二册)[C];2006年
10 汝勇;杨树强;;遗传算法在历史性约束组合优化问题中的应用[A];2010通信理论与技术新发展——第十五届全国青年通信学术会议论文集(上册)[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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5 郭明波;来自蝙蝠的启发[N];北京科技报;2001年
6 易水;IT新词集锦[N];计算机世界;2003年
7 李磊;让电子政务更聪明[N];计算机世界;2001年
8 高澜庆;矿山企盼智能化[N];中国矿业报;2000年
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10 记者 吴苡婷;用技术挖出网络信息中“金子”[N];上海科技报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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7 于健海;基于遗传算法的模拟电路优化设计方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 赵诗奎;基于遗传算法的柔性资源调度优化方法研究[D];浙江大学;2013年
9 张需溥;小型化微带天线的设计与数值分析[D];上海大学;2004年
10 杨春成;空间数据挖掘中聚类分析算法的研究[D];解放军信息工程大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱奉梅;遗传算法在高校排课系统中的研究与应用[D];东北大学;2009年
2 孙晓丽;基于遗传算法的既有线平面及纵断面整正优化设计[D];中南大学;2010年
3 冯秋霞;解最小生成树问题的新的遗传算法[D];西安电子科技大学;2010年
4 郭佳;基于遗传算法的认知无线网络资源分配技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
5 宋品;基于改进遗传算法的波束形成技术研究及其应用[D];西安电子科技大学;2010年
6 梁云静;基于遗传算法的主题爬虫搜索策略研究[D];湖北工业大学;2010年
7 高建兵;基于遗传算法的模糊推理控制系统的参数优化研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
8 李振业;多向变异遗传算法及其优化神经网络的研究[D];华南理工大学;2011年
9 栾丽霞;遗传算法在潍坊商校排课系统的研究与应用[D];电子科技大学;2011年
10 王辉;基于改进遗传算法的物流配送路径优化研究[D];山东科技大学;2010年
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