基于差分进化算法的复合材料层合板优化设计

玻璃钢/复合材料 ›› 2018, Vol. 0 ›› Issue (10): 70-75.

基于差分进化算法的复合材料层合板优化设计

马森¹, 赵启林²

1.陆军工程大学野战工程学院,南京210007;
2.南京工业大学机械与动力工程学院,南京211800

收稿日期:2018-04-03 出版日期:2018-10-28 发布日期:2018-10-28
作者简介:马森(1989-),男,博士研究生,研究方向为复合材料结构力学、复合材料结构优化设计,mesir1989@sina.com。
基金资助:
复合材料预紧力齿连接的关键力学问题与传力机理研究(11372355)

OPTIMIZATION OF THE LAMINATED COMPOSITE PLATE BASED ON DIFFERENTIAL EVOLUTION ALGORITHM

MA Sen¹, ZHAO Qi-lin²

1.College of Field Engineering, The Army Engineering University of PLA, Nanjing 210007, China;
2.School of Mechanical and Power Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 211800, China

Received:2018-04-03 Online:2018-10-28 Published:2018-10-28

摘要/Abstract

摘要： 对考虑层数和铺层角变量的复合材料层合板质量最小化优化设计问题进行了研究。通过对问题进行分析,发现目标函数的分布受层数搜索区间的影响较大,容易导致优化设计陷入局部最优解,以及目标函数与层数之间存在线性关系。针对以上特点,提出基于进化机制的自适应搜索空间差分进化算法,在利用该算法解决层合板优化设计问题时,搜索区间会随着种群的进化而缩小,有利于算法逐渐收敛到全局最优解。最后通过实验验证了该算法在解决层合板优化设计问题时具有较好的全局收敛性。

关键词: 复合材料层合板, 铺层数, 铺层角度, 优化, 差分进化算法

Abstract: The minimum weight design of the laminated composite plate with the number of plies and ply orientations considered as design variables is performed. Analyses of the characteristics of the optimization problem are carried out. Focusing on the characteristics of the optimization problem, an improved evolutionary algorithm is proposed. In the improved evolutionary algorithm, the search interval shrinks with the evolutionary process, and individuals in the population gather around the global optimal point gradually. Test examples show that the proposed algorithm has excellent global search ability.

Key words: laminated composite plate, the number of plies, ply orientation, optimization, differential evolu-
tion algorithm

中图分类号:

TB332

马森, 赵启林. 基于差分进化算法的复合材料层合板优化设计[J]. 玻璃钢/复合材料, 2018, 0(10): 70-75.

MA Sen, ZHAO Qi-lin. OPTIMIZATION OF THE LAMINATED COMPOSITE PLATE BASED ON DIFFERENTIAL EVOLUTION ALGORITHM[J]. Fiber Reinforced Plastics/Composites, 2018, 0(10): 70-75.

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