一种钢框架结构优化设计算法

一种钢框架结构优化设计算法(中文6000字,英文PDF)
V.佩雷拉 D.洛娃 J.艾森伯格
1.    引言
结构优化一直是100多年来的研究热点（见[14]）。 20世纪60年代，由于新的有限元分析方法和数学编程算法同时展现出蓬勃发展态势，但由于缺乏足够的计算机能力来运行即使是最简单的优化任务，这导致了在20世纪70年代结构综合技术在计算机进步的基础上不断发展，进而可以解决很多重要的问题，虽然这些问题大多出现在是学术兴趣方面。 Vanderplaats在他的调查中指出，对于中小型问题，相对于总计算量而言，优化成本较小，但随着设计变量和约束数量的增加，常规方法将无法工作，需要开发新算法。继而他建议使用大规模并行或分布式计算系统作为可行的实用解决方案。
    Chan等人的工作，[5,4]是最接近本文的主题。主要区别在于这里使用了完整的有限元分析，没有简化的假设，并且假定目标函数和约束的导数由于使用商业有限元代码而不易获得。这是一个实际的假设，选择它可以更加真实地再现实际结构设计商业的环境，从而使这些技术对实践设计人员更具吸引力。
    在[12]中，钢结构优化设计的问题已经被作者使用了一种优化算法来考虑，该算法源自Chan[4]的最佳标准理论，这在[5]和其他出版物中也有描述。在该论文中，结构的轻量化被选为优化目标，结构受到负载和其他约束，并且该算法被应用于一些小结构。