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文檔簡介
1、結構優(yōu)化設計作為結構設計理論和方法的重要方面，受到了工程界的廣泛重視。蟻群算法作為一種新型的仿生優(yōu)化算法，具有很強的適應性和易于與其他方法相結合的特點。采用蟻群算法進行結構優(yōu)化設計具有重要的工程意義。本文在總結蟻群算法的基本原理和實現技術的基礎上，結合可靠性以及疲勞可靠性理論和方法，開展結構疲勞可靠性優(yōu)化的理論和實現技術研究，并將其應用于渦輪盤結構的疲勞可靠性優(yōu)化分析。研究工作包括以下幾方面： 1．通過對蟻群算法基本原理的研究，
2、給出了基本蟻群算法和TACO蟻群算法的數學模型，并編程實現了上述兩種算法。以函數優(yōu)化為例，驗證了兩種算法及程序的正確性。 2．將TACO蟻群算法與有限元法相結合，發(fā)展了一種基于TACO蟻群算法的結構優(yōu)化算法，并將該方法應用于渦輪盤結構的優(yōu)化分析。結果表明：結構優(yōu)化后，輪盤重量降低了16％，與ANSYS優(yōu)化結果接近，驗證了所發(fā)展的結構優(yōu)化方法是有效的。 3．在上述結構優(yōu)化方法的基礎上，結合可靠性理論，采用一次二階矩法計算結
3、構可靠度，發(fā)展了一種基于TACO蟻群算法的結構可靠性優(yōu)化方法。以輪盤轉速和彈性模量為隨機變量，對渦輪盤結構進行可靠性優(yōu)化分析。研究表明：可靠度優(yōu)化后，渦輪盤重量降低了6.5％，可靠度從優(yōu)化前的0.51提高到0.99。經與ANSYS軟件的可靠性優(yōu)化結果對比，驗證了本文所提出的可靠性優(yōu)化分析方法的有效性。 4．在結構可靠性優(yōu)化方法基礎上，選用Walker模型預測渦輪盤的疲勞壽命，提出了一種基于TACO蟻群算法的結構疲勞壽命可靠性優(yōu)化
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