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基于模拟植物生长算法的空间结构优化方法
作者：石开荣，姜正荣，潘文智 著
出版社：科学出版社
出版时间：2022-06-01
ISBN：9787030724205
定价：¥98.00
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内容简介
结构优化是根据既定的结构体系、荷载工况、材料和规范所规定的各种约束条件，构建出相应的结构优化设计的数学模型，采用合适的优化方法求解优化问题。《基于模拟植物生长算法的空间结构优化方法》通过分析模拟植物生长算法的特点，针对其存在的问题与局限性，详细介绍了多种改进模拟植物生长算法的原理、优化流程及其在结构优化中的应用。同时，通过算例分析了各改进模拟植物生长算法在结构优化中的优化结果。
作者简介
暂缺《基于模拟植物生长算法的空间结构优化方法》作者简介
目录
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 工程结构优化设计 1
1.1.1 工程结构优化设计的发展 1
1.1.2 工程结构优化设计方法 1
1.2 模拟植物生长算法 2
1.2.1 基本原理 3
1.2.2 算法流程与实现 5
1.3 国内外研究现状 7
1.3.1 工程结构优化设计的研究现状 7
1.3.2 模拟植物生长算法的研究现状 19
参考文献 20
第2章 模拟植物生长算法的特点分析 29
2.1 模拟植物生长算法的特点及优势 29
2.1.1 模拟植物生长算法与其他智能优化算法的共性 29
2.1.2 模拟植物生长算法的特点 29
2.1.3 模拟植物生长算法的优势 30
2.2 模拟植物生长算法存在的问题与局限性分析 30
2.2.1 算法存在的问题 30
2.2.2 局限性分析 31
参考文献 45
第3章 基于生长空间缩聚的模拟植物生长算法的结构优化 46
3.1 基于概率的生长空间缩聚机制 46
3.1.1 基本思路 46
3.1.2 算法流程 47
3.2 基于生长空间缩聚的模拟植物生长算法优化模型 47
3.2.1 目标函数及设计变量 47
3.2.2 约束条件 49
3.2.3 结构优化流程 49
3.3 桁架结构截面优化设计 49
3.4 网壳结构截面优化设计 53
3.5 弦支穹顶结构截面优化设计 56
参考文献 58
第4章 基于改进模拟植物生长-遗传混合算法的结构优化 59
4.1 改进模拟植物生长-遗传混合算法 59
4.1.1 形态素浓度计算的精英机制 59
4.1.2 智能变步长机制 60
4.1.3 基于遗传算法的初始生长点选择机制 60
4.1.4 优化效果分析 61
4.1.5 算法流程 69
4.2 基于改进模拟植物生长-遗传混合算法的优化模型 70
4.3 桁架结构截面优化设计 72
4.4 网壳结构截面优化设计 73
4.5 弦支穹顶结构混合变量优化设计 75
参考文献 76
第5章 基于改进模拟植物生长-粒子群混合算法的结构优化 77
5.1 改进模拟植物生长-粒子群混合算法 77
5.1.1 基于粒子群算法的初始生长点优选机制 77
5.1.2 基于目标函数优劣值的生长空间优选机制 79
5.1.3 算法流程 84
5.2 基于改进模拟植物生长-粒子群混合算法的优化模型 85
5.3 弦支穹顶结构预应力优化设计 86
参考文献 90
第6章 基于混合改进机制的模拟植物生长算法的结构优化 91
6.1 基于混合改进机制的模拟植物生长算法 91
6.1.1 改进生长点淘汰机制 91
6.1.2 高效混合改进机制 95
6.2 基于混合改进机制的模拟植物生长算法的优化模型 98
6.3 高层悬挂桁架结构截面优化设计 100
6.3.1 结构概况 100
6.3.2 优化难点分析 101
6.3.3 优化模型 101
6.3.4 优化结果 104
参考文献 106
第7章 基于生长空间限定与并行搜索的模拟植物生长算法的结构优化 107
7.1 基于生长空间限定与并行搜索的模拟植物生长算法 107
7.1.1 生长点集合限定机制 107
7.1.2 新增生长点剔除机制 107
7.1.3 混合步长并行搜索机制 108
7.1.4 优化效果分析 108
7.1.5 算法流程 112
7.2 基于生长空间限定与并行搜索的模拟植物生长算法的优化模型 115
7.3 空间结构截面与预应力优化设计 117
7.3.1 桁架结构截面优化设计 117
7.3.2 网壳结构截面优化设计 118
7.3.3 弦支穹顶结构预应力优化设计 119
7.4 空间结构拓扑优化设计 121
7.4.1 桁架结构拓扑优化设计 121
7.4.2 网壳结构拓扑优化设计 131
7.4.3 弦支穹顶结构拓扑优化设计 137
参考文献 145
第8章 基于融合生长空间限定与并行搜索的模拟植物生长算法的结构优化 146
8.1 基于融合生长空间限定与并行搜索的模拟植物生长算法 146
8.1.1 双生长点并行生长机制 146
8.1.2 迭代稳定性判断机制 147
8.1.3 算法流程 148
8.1.4 优化效果分析 148
8.2 桁架结构截面优化设计 157
8.2.1 十杆平面桁架 157
8.2.2 二十五杆空间桁架 159
8.3 空间结构形状优化设计 164
8.3.1 常规空间网格结构形状优化设计 164
8.3.2 自由曲面空间网格结构形状优化设计 183
参考文献 202
彩图
前言
第1章 绪论 1
1.1 工程结构优化设计 1
1.1.1 工程结构优化设计的发展 1
1.1.2 工程结构优化设计方法 1
1.2 模拟植物生长算法 2
1.2.1 基本原理 3
1.2.2 算法流程与实现 5
1.3 国内外研究现状 7
1.3.1 工程结构优化设计的研究现状 7
1.3.2 模拟植物生长算法的研究现状 19
参考文献 20
第2章 模拟植物生长算法的特点分析 29
2.1 模拟植物生长算法的特点及优势 29
2.1.1 模拟植物生长算法与其他智能优化算法的共性 29
2.1.2 模拟植物生长算法的特点 29
2.1.3 模拟植物生长算法的优势 30
2.2 模拟植物生长算法存在的问题与局限性分析 30
2.2.1 算法存在的问题 30
2.2.2 局限性分析 31
参考文献 45
第3章 基于生长空间缩聚的模拟植物生长算法的结构优化 46
3.1 基于概率的生长空间缩聚机制 46
3.1.1 基本思路 46
3.1.2 算法流程 47
3.2 基于生长空间缩聚的模拟植物生长算法优化模型 47
3.2.1 目标函数及设计变量 47
3.2.2 约束条件 49
3.2.3 结构优化流程 49
3.3 桁架结构截面优化设计 49
3.4 网壳结构截面优化设计 53
3.5 弦支穹顶结构截面优化设计 56
参考文献 58
第4章 基于改进模拟植物生长-遗传混合算法的结构优化 59
4.1 改进模拟植物生长-遗传混合算法 59
4.1.1 形态素浓度计算的精英机制 59
4.1.2 智能变步长机制 60
4.1.3 基于遗传算法的初始生长点选择机制 60
4.1.4 优化效果分析 61
4.1.5 算法流程 69
4.2 基于改进模拟植物生长-遗传混合算法的优化模型 70
4.3 桁架结构截面优化设计 72
4.4 网壳结构截面优化设计 73
4.5 弦支穹顶结构混合变量优化设计 75
参考文献 76
第5章 基于改进模拟植物生长-粒子群混合算法的结构优化 77
5.1 改进模拟植物生长-粒子群混合算法 77
5.1.1 基于粒子群算法的初始生长点优选机制 77
5.1.2 基于目标函数优劣值的生长空间优选机制 79
5.1.3 算法流程 84
5.2 基于改进模拟植物生长-粒子群混合算法的优化模型 85
5.3 弦支穹顶结构预应力优化设计 86
参考文献 90
第6章 基于混合改进机制的模拟植物生长算法的结构优化 91
6.1 基于混合改进机制的模拟植物生长算法 91
6.1.1 改进生长点淘汰机制 91
6.1.2 高效混合改进机制 95
6.2 基于混合改进机制的模拟植物生长算法的优化模型 98
6.3 高层悬挂桁架结构截面优化设计 100
6.3.1 结构概况 100
6.3.2 优化难点分析 101
6.3.3 优化模型 101
6.3.4 优化结果 104
参考文献 106
第7章 基于生长空间限定与并行搜索的模拟植物生长算法的结构优化 107
7.1 基于生长空间限定与并行搜索的模拟植物生长算法 107
7.1.1 生长点集合限定机制 107
7.1.2 新增生长点剔除机制 107
7.1.3 混合步长并行搜索机制 108
7.1.4 优化效果分析 108
7.1.5 算法流程 112
7.2 基于生长空间限定与并行搜索的模拟植物生长算法的优化模型 115
7.3 空间结构截面与预应力优化设计 117
7.3.1 桁架结构截面优化设计 117
7.3.2 网壳结构截面优化设计 118
7.3.3 弦支穹顶结构预应力优化设计 119
7.4 空间结构拓扑优化设计 121
7.4.1 桁架结构拓扑优化设计 121
7.4.2 网壳结构拓扑优化设计 131
7.4.3 弦支穹顶结构拓扑优化设计 137
参考文献 145
第8章 基于融合生长空间限定与并行搜索的模拟植物生长算法的结构优化 146
8.1 基于融合生长空间限定与并行搜索的模拟植物生长算法 146
8.1.1 双生长点并行生长机制 146
8.1.2 迭代稳定性判断机制 147
8.1.3 算法流程 148
8.1.4 优化效果分析 148
8.2 桁架结构截面优化设计 157
8.2.1 十杆平面桁架 157
8.2.2 二十五杆空间桁架 159
8.3 空间结构形状优化设计 164
8.3.1 常规空间网格结构形状优化设计 164
8.3.2 自由曲面空间网格结构形状优化设计 183
参考文献 202
彩图
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