免费论文：基于网格技术和遗传算法的多目标复合材料结构优化系统

先前的研究中将遗传算法用于求解单目标优化问题，并借助于网格平台解决了复合材料垂尾结构方向安定性优化问题。但是单目标优化已不能满足目前飞机设计的需求，飞机结构设计中面临着各种各样的多目标、多学科优化设计问题。而飞机设计尚未完全解决多目标、多学科优化的应用问题，希望建立一套解决方案和技术途径。根据上述问题主要从如下几个方面进行研究：1）多目标、多学科网格平台优化系统的建立针对利用网格-遗传算法求解复合材料垂尾方向安定性优化问题的方法，将网格-遗传算法雏形进行开发和封装，不断完善各部分功能，形成具有友好界面的本地单机群单目标网格优化体系，并实现从单机群到多机群、单目标到多目标、单求解程序到多求解程序、单学科到多学科的拓展，形成基于不同服务、不同异地网格机群、不同求解器的异地多机群多目标多程序网格优化系统。主要考虑如下几个关键问题：①建立处理多学科多目标适应度关系的方法；②分析程序的可靠性；③保证优化的收敛性；④保证计算效率可行；⑤异地资源的共享和合理应用问题。2）验证上述网格优化系统，进行复合材料蜂窝夹层结构在满足强度约束条件下最小重量优化设计，并进行实验验证以复合材料蜂窝夹层结构强度约束优化为例对网格平台优化系统进行验证。首先针对几个经典复合材料强度准则进行适用性方面分析，结合实际工程设计要求，建议一种基于等效应变的失效判据参考，然后对该结构模型，采用四种不同的准则进行最小重量优化设计，并对优化结果进行实验验证。3）利用上述网格平台优化系统解决实际飞机结构设计优化问题利用网格优化系统解决某型复合材料机翼升降副翼反效多目标优化问题，复合材料机翼最大颤振速度优化问题和复合材料结构稳定性铺层顺序优化问题。4）复合材料多墙结构承载能力计算从提高结构许用应力的角度考虑，由复合材料的基本力学特征和多墙结构承载的基本力学原理出发，结合工程实践的具体需求，利用有关的推导和分析，编写关于多墙结构承载能力计算的分析软件，并对实际算例结果进行实验验证。通过对上述问题的研究，取得了如下成果：1）多目标、多学科的网格平台优化系统建立了几套基于遗传算法和网格技术的优化系统：本地单机群单目标网格平台优化系统；异地多机群单目标网格平台优化系统；异地多机群多目标网格平台优化系统；基于服务的异地（跨洲）多机群多计算模型多学科网格优化系统。2）上述网格平台优化系统得到实验验证针对各个复合材料强度准则，指出各自的适用范围，并尝试采用等效应变作为失效判据。利用网格优化系统计算的结果得到实验验证，可以将该网格优化系统用于复合材料飞机结构优化设计。3）基于上述网格平台优化系统的实际应用算例①基于上述异地多机群网格平台优化系统，在增加有限结构重量情况下实现多个目标的最优设计，解决了副翼反效问题，达到了工程设计要求；②利用混合遗传算法和网格平台优化系统，解决了复合材料机翼盒段的最大颤振速度优化问题；③利用病毒遗传算法解决了复合材料结构稳定性铺层顺序优化设计问题。4）多墙结构承载能力分析软件可以实现后屈曲承载能力的快速、准确计算，实际算例得到了实验验证。

来源：半壳优胜育转载请保留出处和链接！

本文链接：http://87cpy.com/273762.html