基于大变异遗传算法的舰船悬臂结构优化
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 1 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 立题意义和选题背景 | 第10-11页 |
| 1.2 结构优化国内外研究发展现状 | 第11-12页 |
| 1.2.1 结构静力优化的发展现状 | 第11页 |
| 1.2.2 结构动力优化的发展现状 | 第11-12页 |
| 1.3 优化算法国内外研究发展现状 | 第12-14页 |
| 1.3.1 准则法 | 第12页 |
| 1.3.2 数学规划法 | 第12-13页 |
| 1.3.3 智能算法 | 第13页 |
| 1.3.4 灵敏度分析 | 第13-14页 |
| 1.3.5 代理模型 | 第14页 |
| 1.4 本文主要工作 | 第14-16页 |
| 2 悬臂结构的有限元分析 | 第16-34页 |
| 2.1 带剪切的经典梁单元有限元列式 | 第16-22页 |
| 2.1.1 Timoshenko梁弯曲理论 | 第16-17页 |
| 2.1.2 单元的构造 | 第17-18页 |
| 2.1.3 位移场 | 第18-19页 |
| 2.1.4 梁单元的位移插值模式和形函数 | 第19页 |
| 2.1.5 几何关系 | 第19-20页 |
| 2.1.6 本构关系 | 第20页 |
| 2.1.7 有限元方程 | 第20-21页 |
| 2.1.8 方程合并 | 第21-22页 |
| 2.2 空间梁单元 | 第22-25页 |
| 2.2.1 局部坐标系与整体坐标系间的转换矩阵 | 第22-23页 |
| 2.2.2 空间梁单元的质量阵和刚度阵 | 第23-25页 |
| 2.3 应力磨平 | 第25-29页 |
| 2.4 数值算例 | 第29-33页 |
| 2.4.1 应力计算算例 | 第29-30页 |
| 2.4.2 应力磨平算例 | 第30-32页 |
| 2.4.3 频率计算算例 | 第32-33页 |
| 2.5 本章小结 | 第33-34页 |
| 3 遗传算法 | 第34-46页 |
| 3.1 遗传算法的基本术语 | 第34页 |
| 3.2 遗传算法的分析过程 | 第34-42页 |
| 3.2.1 初始种群 | 第34-35页 |
| 3.2.2 个体编码和解码 | 第35-36页 |
| 3.2.3 个体适应度 | 第36-37页 |
| 3.2.4 选择 | 第37页 |
| 3.2.5 交叉 | 第37-38页 |
| 3.2.6 变异 | 第38-39页 |
| 3.2.7 最优保存策略 | 第39页 |
| 3.2.8 终止条件 | 第39-40页 |
| 3.2.9 约束条件的处理 | 第40-42页 |
| 3.3 遗传算法的改进 | 第42页 |
| 3.3.1 自身改进 | 第42页 |
| 3.3.2 与其它算法结合 | 第42页 |
| 3.4 数值算例 | 第42-45页 |
| 3.5 本章小结 | 第45-46页 |
| 4 悬臂结构的强度和频率禁区优化 | 第46-64页 |
| 4.1 优化模型的建立 | 第46-47页 |
| 4.1.1 目标函数的选取 | 第46页 |
| 4.1.2 设计变量的选取 | 第46页 |
| 4.1.3 约束条件的选取 | 第46-47页 |
| 4.2 悬臂结构的首阶频率优化 | 第47-54页 |
| 4.2.1 连续设计变量优化 | 第47-50页 |
| 4.2.2 离散设计变量优化 | 第50-52页 |
| 4.2.3 混合设计变量的优化问题 | 第52-54页 |
| 4.3 悬臂结构强度和频率禁区组合优化 | 第54-63页 |
| 4.3.1 结构模型和参数 | 第54-55页 |
| 4.3.2 优化数学模型 | 第55-57页 |
| 4.3.3 优化算法参数 | 第57-59页 |
| 4.3.4 优化结果 | 第59-63页 |
| 4.4 本章小结 | 第63-64页 |
| 5 基础运动的悬臂结构动力响应计算和优化 | 第64-83页 |
| 5.1 基础运动的悬臂结构有限元方程推导 | 第64-67页 |
| 5.2 基础运动的悬臂结构动力响应计算 | 第67-71页 |
| 5.2.1 基础平动的悬臂结构动力响应计算 | 第67-69页 |
| 5.2.2 基础转动的悬臂结构动力响应计算 | 第69-71页 |
| 5.3 基础平动作用下的悬臂结构组合优化 | 第71-77页 |
| 5.3.1 结构模型及参数 | 第71页 |
| 5.3.2 优化模型 | 第71-73页 |
| 5.3.3 优化结果 | 第73-77页 |
| 5.4 基础转动作用下的悬臂结构组合优化 | 第77-82页 |
| 5.4.1 结构模型及参数 | 第77页 |
| 5.4.2 优化模型 | 第77-79页 |
| 5.4.3 优化结果 | 第79-82页 |
| 5.5 本章小结 | 第82-83页 |
| 6 本文总结和展望 | 第83-85页 |
| 6.1 工作总结 | 第83-84页 |
| 6.2 工作中的不足和进一步设想 | 第84-85页 |
| 参考文献 | 第85-88页 |
| 附录A 遗传算法程序代码 | 第88-108页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第108-109页 |
| 致谢 | 第109-110页 |
