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| 材料多等级双向演化结构优化算法 | |
| 作者姓名： | 张鹄志 黄垚森 李永贵 尹斌 |
| 作者单位： | 湖南科技大学土木工程学院结构抗风与振动控制湖南省重点实验室 |
| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(51508182)；;湖南省自然科学基金资助项目(2021JJ30270)； |
| 摘 要： | 经典双向演化结构优化(BESO)算法采用单一材料非“生”即“死”的优化方式，过程中易产生边界问题，从而使结果陷入局优。为解决这一问题，在优化中线性内插多个弹性模量等级的材料，再构建基于变异系数的材料利用程度评价指标，以决定单元在不同材料等级间的升降，开发出材料多等级BESO算法。通过深梁算例对比新算法与经典BESO算法在优化能力上的差异，并探讨材料等级数对优化过程和结果的影响。研究结果表明：算例在优化运行至折算体积率为0.3时，单一材料的经典BESO算法，双材料、三材料和四材料的材料多等级BESO算法，解的柔顺度指标分别为0.818×104,0.785×104,0.775×104和0.768×104N·mm，耗时分别为4,8,12和18 min。算例在优化运行至绝对体积率为0.3时，三材料的材料多等级BESO解中占比高的材料2和材料3，变异系数分别为0.11和0.26，而经典BESO解中单一材料的变异系数为4.88。因此，与经典BESO算法相比，材料多等级BESO算法可以得到柔顺度更低，更符合优化目... |
| 关 键 词： | 结构优化 拓扑优化 BESO算法 材料多等级 结构柔顺度 |