基于混合人工鱼群算法的结构有限元模型修正

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1、第31卷第5期航空学报V01．31No．52010年5月ACTAAERONAUTICAETASTRONAUTICASINICAMay2010文章编号：1000一6893(2010)05—0940—06基于混合人工鱼群算法的结构有限元模型修正张安平1’2，陈国平1(1．南京航空航天大学航空宇航学院，江苏南京210016)(2．南京航空航天大学无人机研究院，江苏南京210016)StructuralFiniteElementModelUpdatingBasedonHybridArtificialFis

2、hSwarmAlgorithmZhangAnpin91”．ChenGuopin91(1．CollegeofAerospaceEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)(2．ResearchInstituteofUnmannedAircraft，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)摘要：将模拟

3、退火算法(SAA)与具有交叉和高斯变异的人工鱼群算法(AFSA)相结合，提出了一种基于混合人工鱼群算法(HAFSA)的结构有限元模型修正方法；针对外编有限元模型修正程序直接嵌入Patran／Nas—tran软件存在困难的情况，设计了一种灵巧且方便的接口模块。以试验模型测试数据与有限元模型计算值的向量残差建立目标函数，在基本AFSA中引入交叉和高斯变异算子用于加快全局优化搜索速度，将目标函数优化值不断刷新公告板，再利用SAA进行局部细化搜索从而显著提高优化解的精度，在满足算法终止条件后获得设计参数的

4、最优值；结合Fortran语言和VisualBasic语言编译接口模块，运行模型修正程序时循环修改Patran软件生成的建模文件并反复调用Nastran软件进行求解。以欧洲航空研究科技组织的基准模型——GARTEUR飞机模型为例，修正结果表明，应用HAFSA进行结构有限元模型修正是可行且有效的。关键词：模型修正；接口模块；优化；人工鱼群算法≠遗传算法；模拟退火中图分类号：V214；TBl2文献标识码：AAbstract：Bycombiningtheartificialfishswarmalgori

5、thm(AFSA)withcrossoverandGaussmutationwiththesimulatedannealingalgorithm(SAA)，anovelstructuralfiniteelementmodelupdatingmethodbasedonthehybridartificialfishswarmalgorithm(HAFSA)ispresented，andafacileandconvenientinterfacemoduleisdesignedtodealwiththed

6、ifficultythatanexternalfiniteelementmodelupdatingprogramencounterswhenitisdirectlyimplantedtOthePatran／Nastransoftware．Anobjectivefunctionisestablishedbyusingtheresi-dualsbetweenthemeasurementdatavectorsofthetestmodelandthecalculationvaluevectorsofthe

7、finiteele—mentmodel，andcrossoverandGaussmutationoperatorsareaddedtOtheoriginalAFSAtOincreasetheglobaloptimizationsearchvelocity．Thebulletinisrefreshedbytheoptimizationobjectivefunctionvaluecontinuous—ly，andSAAisappliedtOcarryoutlocalrefinedsearchtOgre

8、atlyimprovetheprecisionoftheoptimizationSO—lution．Theoptimizationvaluesofdesignvariablesareobtainedafterthealgorithmendconditionissatisfied．FortranlanguageiscombinedwithVisualBasiclanguagetOcompiletheinterfacemodule．ThePatran／Nastransoftwareis