论文--基于模拟退火的结构优化设计

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1、基于模拟退火的结构优化设计学生姓名：刘霖班级：0981013指导老师：孙士平摘要：结构优化设计不仅可以降低结构重量和材料成本，而且能够改进结构的强度、剐度、振动特性、屈曲稳定性等性能，是计算力学以及现代设计制造领域的重要研究方向。结构优化方法，大致有优化准则法、数学规划法、混合法、随机搜索法等。其中，遗传算法、模拟退火算法等新的随机搜索方法，在处理全局优化、离散变量、多连通可行区等困难问题中，具有传统结构优化算法不可比拟的优势。虽然它们的计算效率很低，但是在计算机计算速度不断提高的条件下，具有不可低估的发展潜力和重要的研究价值。在众多学者的不懈努力下，这

2、一领域的研究已经取得了很大的进展，但仍有一些问题值得进一步深入探讨。近年来，高性能复合材料的使用促进了层合板优化设计程序的发展。设计复合材料层合板，得到了广泛的关注。传统的优化方法具有一定的局限性，如需要梯度信息和难以收敛到全局最优解等问题。不依赖于具体问题的直接搜索方法“模拟退火算法"近年来备受重视。本文的研究工作由两部分组成：1．在研究分析基本的模拟退火算法原理2．在若干类型的结构优化问题中应用本文改进的模拟退火算法，通过算例的数值试验和算法比较表明，模拟退火算法在结构优化的某些困难问题中具有其特点，本文的优化算法是可行和有效的。关键词：模拟退火算法

3、；复合材料铺层优化；结构优化。指导老师签名：StructureoptimumdesignbasedonsimulatedannealingStudentname:LiuLinclass:0981013Supervisor:SunshipinAbstract：Topologyoptimizationisnowmemostchallengingtopicinthefiledofstructuraloptimization．Topologyoptimizationisthatfullingconstraintthensearchingaoptimummater

4、ialdistributioninaprescribeddesigndomainoroptimalconnectionofcomponentinadiscretestructure．ItisavaluabletoolfordesignerssinceitcanprovidenovelconceptualdesignsAlthoughalotofachievementshavebeenmadeintopologyoptimizationbysomescholars，therearestillsomeproblemsneedfurtherdiscussion

5、．Inrecentlyyears,thefactofapplyingcompositematerialandmorepromotesstacking-sequenceoptimizationdeveloping.Thestackingsequenceoptimizationisattendedbroadly.Traditionoptimummethodsarerestrained,thismethodsneedgradient,convexprogramming,singlepeaketc.Simulatedannealingalgorithmisdir

6、ectsearchingoptimumsolution;itisindependencyoftheseidiographicquestions.Recentlyyears,lotsofexpertspayattentiontoSA.Alotofachievementshavebeenmadeintopologyoptimizationbysomescholars,therearestillsomeproblemsneedfurtherdiscussion.Inrecentlyyears,thefactofapplyingcompositematerial

7、moreandmorepromotesstacking-sequenceoptimizationdeveloping.Thestacking-sequenceoptimizationisattendedbroadly.Traditionaloptimummethodsarerestrained,thesemethodsneedgradient,convexprogramming,singlepeaketc.Simulatedannealingalgorithmisdirectsearchingoptimumsolutions:itisindependen

8、cyoftheseidiographicquestions.Inthispape