基于可靠度的桁架結構優(yōu)化設計研究.pdf

1、目前工程界對結構優(yōu)化和可靠度求解的研究已經比較深入，但主要是將結構優(yōu)化和可靠度求解兩個問題分離研究。兩者的分離導致結構最優(yōu)時可靠度未知，結構的安全性不能有效保證;可靠度滿足時往往未能使結構材料得到充分利用。隨著結構優(yōu)化問題的研究深入，在保證可靠度條件下結構最優(yōu)逐漸成為工程師們所關注的問題，未來結構優(yōu)化問題必然會涉及并向與可靠度理論相結合的方向發(fā)展。針對目前結構優(yōu)化研究領域存在的算法收斂性可改善、效率可提高和較少考慮結構失效概率等問題，文

2、中主要在優(yōu)化算法改進和與可靠度理論結合方面做了以下工作。
　　 首先，介紹了目前結構優(yōu)化的主要算法，討論了它們的計算模型及其計算過程，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構優(yōu)化搜索過程中的應力約束條件和搜索停止判別準則中，使其指導算法進行尋優(yōu)。
　　 其次，文中介紹了結構可靠度的概念和計算方法，討論了結構分析中的隨機變量、隨機過程、概率分布模型和失效準則的判別等

3、問題。論文分析了結構極限狀態(tài)和結構可靠度指標。在現(xiàn)有的工程結構可靠度計算方法中，主要介紹了判定結構失效模式的響應面法，通過分析它的計算過程論述了將可靠度理論作為結構優(yōu)化設計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的粒子群優(yōu)化算法模型。針對目前基于可靠度的桁架結構形狀方面的研究相對較少，將改進后的算法應用到空間桁架結構形狀的優(yōu)化當中。優(yōu)化模型中將結構可靠度作為尋優(yōu)算法的約束條件，建立了實用化的計算模型。