基于可靠度的桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、目前工程界對(duì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和可靠度求解的研究已經(jīng)比較深入，但主要是將結(jié)構(gòu)優(yōu)化和可靠度求解兩個(gè)問(wèn)題分離研究。兩者的分離導(dǎo)致結(jié)構(gòu)最優(yōu)時(shí)可靠度未知，結(jié)構(gòu)的安全性不能有效保證;可靠度滿足時(shí)往往未能使結(jié)構(gòu)材料得到充分利用。隨著結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題的研究深入，在保證可靠度條件下結(jié)構(gòu)最優(yōu)逐漸成為工程師們所關(guān)注的問(wèn)題，未來(lái)結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題必然會(huì)涉及并向與可靠度理論相結(jié)合的方向發(fā)展。針對(duì)目前結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究領(lǐng)域存在的算法收斂性可改善、效率可提高和較少考慮結(jié)構(gòu)失效概率等問(wèn)題，文

2、中主要在優(yōu)化算法改進(jìn)和與可靠度理論結(jié)合方面做了以下工作。
　　 首先，介紹了目前結(jié)構(gòu)優(yōu)化的主要算法，討論了它們的計(jì)算模型及其計(jì)算過(guò)程，分析了算法不足和有待解決的困難。而受信息熵理論中的極值性啟發(fā)，將最大熵理論引入粒子群算法中作為結(jié)構(gòu)優(yōu)化搜索過(guò)程中的應(yīng)力約束條件和搜索停止判別準(zhǔn)則中，使其指導(dǎo)算法進(jìn)行尋優(yōu)。
　　 其次，文中介紹了結(jié)構(gòu)可靠度的概念和計(jì)算方法，討論了結(jié)構(gòu)分析中的隨機(jī)變量、隨機(jī)過(guò)程、概率分布模型和失效準(zhǔn)則的判別等

3、問(wèn)題。論文分析了結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)和結(jié)構(gòu)可靠度指標(biāo)。在現(xiàn)有的工程結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算方法中，主要介紹了判定結(jié)構(gòu)失效模式的響應(yīng)面法，通過(guò)分析它的計(jì)算過(guò)程論述了將可靠度理論作為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法中的約束條件的可行性。
　　 最后，建立了基于可靠度的信息熵改進(jìn)的粒子群優(yōu)化算法模型。針對(duì)目前基于可靠度的桁架結(jié)構(gòu)形狀方面的研究相對(duì)較少，將改進(jìn)后的算法應(yīng)用到空間桁架結(jié)構(gòu)形狀的優(yōu)化當(dāng)中。優(yōu)化模型中將結(jié)構(gòu)可靠度作為尋優(yōu)算法的約束條件，建立了實(shí)用化的計(jì)算模型。