输电塔结构的拓扑优化设计方法.pdf

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1、2013年7月沈阳建筑大学学报(自然科学版)Ju1．2013第29卷第4期JournalofShenyangJianzhuUniversity(NaturalScience)Vo1．29．No．4文章编号：2095—1922(2013)04—0655—07输电塔结构的拓扑优化设计方法林友新，张卓群，李宏男，肖志前，李东升(1．广东电网公司电力科学研究院，广东广州510080；2．大连理工大学建设工程学部，辽宁大连116024)摘要：目的为提出一种高效的输电塔结构拓扑优化方法和简单实用的用户操作界面．方法在蚁群优化思想的基础上，采用逻辑变量表示节点间是否有杆件连接，将结构拓扑优化

2、问题转换成为经典的旅行商问题，成功实现了输电塔结构在离散系统下的拓扑优化．基于MATLAB系统平台，编写了输电塔结构拓扑优化设计程序和用户界面．结果通过对两个经典拓扑算例的演算，证明了蚁群算法在设计平面和空间输电塔桁架结构时具有很好的拓扑优化效果和工程实用价值．结论笔者提出的基于蚁群算法的输电塔结构拓扑优化数值模拟结果，明显优于其他拓扑优化方法，程序实现了输入数据和输出结果规范化和可视化的要求．关键词：蚁群算法；结构拓扑优化；离散系统；MATLAB系统平台中图分类号：TU311．4文献标志码：ATopologyOptimizationDesignofTransmissionTo

3、werStructure删Youxin，ZHANGZhuoqun，LIHongnan，XiaoZhiqian，LIDongsheng(1．PowerScienceResearchInstitute，GuangdongPowerGridCorporation，Guangzhou，China，510080；2．SchoolofCivilandHydraulicEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian，China，116024)Abstract：Todevelophighefficienctytransmissiontowerst

4、ructuretopologyoptimizationdesignmethodandsimplyfundamentaluserinterface，basedonantcolonyoptimization，thetopologyoptimizationproblemoftransmissiontowerstructurehadbeentransferredintoTSPinthediscretesystemwjtl1theapplicationofthelogicalvariabletojudgewhethertherewereconnectionsbetweentwonodes

5、forthespecifiedbar．Subse-quently，theprocedureanduserinterfacehadbeenrealizedbyMATLABsystemplatforminthispaper．ItdemonstratedthattheclassicaltopologyoptimizationexamplesincludingplaneandspacehadbeendoneSUC·cessfullybythisprocedure．Thenumericalresultsillustratedthealgorithmwereeffectiveandprac

6、tical，whichweremuchbetterthanotheroptimizationalgorithms．Inaddition，theinputandoutputdatastandardizationandvisualizationsatisfytheengineeringrequirement．Keywords：Antcolonyoptimization(ACO)；structuraltopologyoptimization；discretesystem；MATLABsystemplatform输电塔作为高压电能输送的主要载体，是重特高压方向发展，结构设计显得越发重要

7、．但是，要的生命线工．近年来随着电网的不断升目前专门针对输电塔这类特殊结构的优化设计方级，输电塔结构不断向着高耸大跨越超高压甚至法，优化设计理论，以及优化设计软件的发展相对收稿日期：2012—11—04基金项目：国家自然科学基金委创新研究群体基金项目(51121005)；广东电网公司项目和高等学校学科创新引智计划项目(B08014)作者简介：林友新(1973一)，男，高级工程师，主要从事热力设备的安全性检查、测试、事故分析工作．沈阳建筑大学学报(自然科学版)第29卷滞后．虽然，电力行业现有的