基于人工免疫與近似模型的層板優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、目前復(fù)合材料層合板結(jié)構(gòu)以其比強(qiáng)度和比剛度高等眾多優(yōu)點(diǎn)，在航天領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。因而對復(fù)合材料層合板結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和優(yōu)化設(shè)計研究將具有十分重要的意義。本文的主要任務(wù)就是針對復(fù)合材料層合板結(jié)構(gòu)建立一套工程實(shí)用的優(yōu)化設(shè)計方法。 文章首先介紹了人體免疫系統(tǒng)的基本原理，根據(jù)人體免疫系統(tǒng)給出了一種智能優(yōu)化算法——人工免疫算法(IA)，通過算例驗(yàn)證了該算法在數(shù)值優(yōu)化問題和工程應(yīng)用中的有效性。然后，根據(jù)復(fù)合材料的特點(diǎn)對IA進(jìn)行局部改進(jìn)，并將

2、其應(yīng)用到復(fù)合材料層合板結(jié)構(gòu)的鋪層順序優(yōu)化設(shè)計中；通過對一些簡單矩形復(fù)合材料層合板結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，驗(yàn)證了IA在層合板優(yōu)化設(shè)計上的可行性，同時分析了IA記憶總?cè)嚎刂茀?shù)大小對優(yōu)化結(jié)果的影響。接著，為了將IA更為廣泛的應(yīng)用于工程，本文將結(jié)構(gòu)有限元分析軟件MSC．Nastran引入到IA的優(yōu)化運(yùn)算中，用于層合板結(jié)構(gòu)的有限元分析計算，從而形成了一套基于IA和MSC．Nastran相接合的復(fù)合材料層合板優(yōu)化系統(tǒng)方法。算例證明該方法能方便地對大型復(fù)雜