改進(jìn)蟻群算法在桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的應(yīng)用研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目的可以做如下歸納:期望設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的某些評(píng)價(jià)指標(biāo)，例如:造價(jià)、剛度、重量等，達(dá)到最佳，同時(shí)，還應(yīng)保證相關(guān)規(guī)范以及各種要求的限制都能得到滿足。桁架結(jié)構(gòu)是一種最為常見的結(jié)構(gòu)形式。桁架結(jié)構(gòu)能夠被反復(fù)利用，具備良好的裝配性，能夠方便的施工，同時(shí)它還有較高的材料利用率，質(zhì)量也相對(duì)較輕，同時(shí)它的承載能力非常強(qiáng)，因此，在工程結(jié)構(gòu)中桁架結(jié)構(gòu)被廣泛使用，故桁架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)變得非常重要。
　　在實(shí)際工程中，隨著問題的復(fù)雜程度越來越高，在解決

2、過程中，傳統(tǒng)優(yōu)化方法顯然很難實(shí)現(xiàn)，鑒于此，計(jì)算智能方法理所當(dāng)然的被作為當(dāng)代研究的重點(diǎn)問題。蟻群算法融入了貪婪式搜索、正反饋機(jī)制以及分布式并行計(jì)算，因此，它能夠發(fā)現(xiàn)更好的解，但是，它的搜索時(shí)間過長(zhǎng)、易發(fā)生停滯。本文針對(duì)蟻群算法的問題進(jìn)行了幾方面的改進(jìn)，形成了新的蟻群算法，達(dá)到有效避免局部最優(yōu)問題的目的，同時(shí)也提高了優(yōu)化效率。并在桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中進(jìn)行了成功的應(yīng)用，提高了優(yōu)化效率，并節(jié)約了工程成本。
　　本文以對(duì)基本蟻群算法深入的學(xué)習(xí)

3、為基礎(chǔ)，分析整理前人對(duì)蟻群算法的種種改善方法，針對(duì)蟻群算法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，并對(duì)改進(jìn)蟻群算法的具體流程進(jìn)行了設(shè)計(jì)，形成了一套完整的優(yōu)化設(shè)計(jì)程序。在桁架優(yōu)化問題中應(yīng)用改進(jìn)的蟻群算法，針對(duì)離散變量，完成了桁架結(jié)構(gòu)截面尺寸優(yōu)化。利用Matlab7.0進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化程序的編寫。通過對(duì)一些典型桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并與其它方法進(jìn)行對(duì)比，來證明本文中改進(jìn)的蟻群算法是可行有效的。
　　對(duì)于桁架結(jié)構(gòu)截面尺寸優(yōu)化，本文改進(jìn)的蟻群算法得到了較好應(yīng)用，有效的