[发明专利]一种桁架结构设计优化方法

摘要

本发明公开了一种桁架结构设计优化方法，该方法包括以下步骤：一、建立桁架的数学模型，设定目标函数；二、计算桁架中各杆件的应力和各节点的位移；三、定义边界条件，各杆件应力的大小小于最大许可应力，各节点位移的大小小于最大许可位移；四、设定适应度函数；五、设定杆件的长度、弹性模量、泊松比、密度、杆件最大许应力、节点最大许可位移、外部载荷和截面积的取值范围；六、选取惩罚因子；七、利用CRO算法进行优化，对CRO算法相关的参数进行设置；八、利用简单遗传算法对桁架进行结构优化；九、对简单遗传算法与CRO算法输出的结果进行对比；十、重复步骤七到步骤九，选取最优解。结构优化过程简单，通用性好，能够提高寻优效率和收敛精度。

主权项

一种桁架结构设计优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、建立桁架的数学模型，设定目标函数；步骤二、确定桁架中各杆件应力和各节点位移的函数关系；步骤三、定义边界约束条件，各杆件应力的最大许可应力，各节点位移的最大许可位移；步骤四、确定适应度函数；步骤五、设定杆件的长度、弹性模量、泊松比、密度、杆件最大许应力、节点最大许可位移、外部载荷和截面积的取值范围；步骤六、选取动态惩罚因子；步骤七、对CRO算法相关的参数进行设置，设定种群数量(PopSize)、步长(StepSize)、缓冲的初始量(buffer)、初始动能(InitialKE)、反应类型的决定因子(MoleColl)、动能损失率(KELossRate)、分解常数(α)、合成常数(β)和进化次数，基于以上CRO算法设置进行结构优化；步骤八、利用简单遗传算法对桁架进行结构优化；步骤九、对分析简单遗传算法与CRO算法输出的结果进行分析，并保留该迭代轮次最优解；步骤十、重复步骤七到布置九，直到达到指定迭代计算次数，输出最优解作为最优设计方案。