关于桁架结构拓扑优化中的奇异最优解

回顾了结构拓扑优化奇异最优解的研究 ,着重介绍了应力函数的求解问题 :应力函数的不连续性可以解释受应力约束的桁架拓扑优化的奇异最优解问题 ;这类问题的可行区是由不同维数的可行子区域组成 ,奇异最优解位于退化的低维可行区的端点且和其他子可行区连通 ;具有不同性态约束的拓扑优化问题有本质差别 ,求解时需要不同的松弛处理 .还介绍了可求得奇异最优解的松弛。

求解具有奇异性的桁架拓扑优化的遗传算法

采用遗传算法求解具有奇异最优解现象的桁架结构拓扑优化问题。在桁架结构拓扑优化的内力约束ε-放松列式基础上,根据遗传算法特点通过引入拓扑变量提出一种新的优化模型列式。在遗传算法中改进了适应度函数及约束处理方法、选择和交叉操作等,提高了求解算法的效率和可靠性。数值算例以及两种列式的对比分析表明,本文改进的遗传算法和新提出的优化模型列式,能够得到拓扑优化问题的全局最优解。

离散变量结构优化设计算法研究综述

对离散变量结构优化设计的算法作了总结，这些算法被分成传统的方法和现代方法。对其中的一些算法作了描述，如圆整法、相对差商法、模拟退火算法、遗传算法、 Tabu搜索算法。指出了拓扑优化存在奇异最优解问题，并介绍了奇异最优解的处理方法。

一种桁架结构全局拓扑优化方法

对于应力约束下的桁架拓扑优化存在的奇异最优解问题,结合子集模拟分层技术提出一种可以有效求得奇异最优解的新桁架结构全局拓扑优化方法.通过样本点的合理性判断和Metropolis-Hasting准则,确保了拓扑解的合理性和全局性.算例表明本文提出的方法在处理奇异最优解问题时,可以快速把搜索区域降到退化的低维可行子区域内并以足够的精度收敛于全局最优解.

2005年度辽宁省科学技术奖励获奖项目选登——自然科学奖一等奖项目

结构拓扑优化中奇异最优解的研究。