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桁架结构可靠性优化设计的微分演化算法
  • ISSN号:1671-7775
  • 期刊名称:江苏大学学报(自然科学版)
  • 时间:2013.3.10
  • 页码:234-238+243
  • 分类:TU323.4[建筑科学—结构工程] TU311[建筑科学—结构工程]
  • 作者机构:[1]同济大学结构工程与防灾研究所,上海200092, [2]同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海200092, [3]东北理工大学建筑学科,日本仙台982—8577
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51178337,50708076);科技部国家重点实验室基础研究项目(SLDRCE11-13-01)
  • 相关项目:基于证据理论和Info-Gap决策的结构可靠性稳健设计优化研究
中文摘要:

针对不确定性往往成为结构设计和可靠性分析的关键因素,并左右设计决策,在结构优化设计中考虑物理参数、几何尺寸和外荷载的不确定性,将其视为随机变数,提出了一种基于微分演化算法的求解不确定性问题的结构可靠性优化设计方法.以节点坐标和杆件截面面积为设计变量,结构重量极小化为目标函数,建立了基于可靠度约束的桁架形状优化数学模型,并对典型桁架进行形状优化,分析了不同可靠度指标和变异系数对优化结果的影响.结果表明:该分析方法能够充分发挥微分演化算法的优势,可以有效地进行基于可靠度的桁架结构形状优化设计.

英文摘要:

To solve the uncertainties for structural engineering design and reliability analysis and avoid undermining engineering decisions, the structual optimization design was conducted with the consideration of the uncertainties of materials, geometric size and loading. Taking the uncertainties as random variables, a reliability optimization design of truss structure was proposed by differential evolution (DE) algorithm to solve uncertain problems. The node coordinates and the cross-sectional areas of truss were introduced as design variables. The objective of the structural weight was considered to formulate a mathematical model of the shape optimization problem under reliability-based constraints. The typical truss shape optimization problems were conducted, and the influences of reliability index and variance factors on optimum results were also investigated. The results of the numerical example indicate that the proposed method can full play the advantage of the differential evolution algorithm, and can be applied for reliability based truss structure shape optimization design effectively.

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期刊信息
  • 《江苏大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:江苏省教育厅
  • 主办单位:江苏大学
  • 主编:袁寿其
  • 地址:江苏省镇江梦溪园巷30号
  • 邮编:212003
  • 邮箱:xbbj@ujs.edu.cn
  • 电话:0511-84446612
  • 国际标准刊号:ISSN:1671-7775
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1668/N
  • 邮发代号:28-83
  • 获奖情况:
  • 原“机械电子部优秀科技期刊二等奖,江苏省高校学报优秀期刊一等奖,江苏省优秀科技期刊奖,江苏省期刊方阵优秀期刊,华东地区优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:8727