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频率与动力响应约束下的桁架 结构拓扑优化 潘晋，王德禹 (上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海200030) 摘要：本文采用遗传算法求解了频域动力激励下的桁架结构拓扑优化问题。求解中考虑了两种载荷类型，即频域 下的力激励以及基础加速度激励。而拓扑优化问题的约束条件包括三种，即结构的基频约束，作用力激励下的位 移响应约束以及基础加速度激励下的加速度响应约束，目标函数为结构重量的最小化。遗传算子分别采用轮盘赌 选择算子、各变量双点交叉算子以及基本位变异算子，并采用惩罚函数法将原来的有约束最小化问题转化为便于 遗传算法求解的无约束最大化问题。设计了一些启发式准则来考虑优化过程中节点和杆件的删除对最终优化结果 的影响。最后给出了算例证明本文方法求解桁架结构动力拓扑优化问题的有效性。 关键词：基频；动力响应；遗传算法；拓扑优化；桁架 中图分类号：TBl2 lZatlonoftrussstruCtUrestructureunderunderfund Topologyoptimization lunda and domain constraints frequencyfrequencydynamicresponse PAN WANG Jin， De-yu ofNaval andCivil Jiao (School Architecture，OceanEngineering,ShanghaiTongUniversity,Shanghai200030，China) oftrussstructuresunder domainexcitations Abstract：Topologyoptimization frequency byusing genetic e isstudied．Threekindsofconstraintsal takenintoaccount：constraintsoffundamental algorithms frequency, excitations underforce andaccelerationunderfoundationacceleration displacementresponse response functionisminimizationofstructural this roulettewheel excitations．ne selection objective weight．Inpaper crossoverand bit aS ale function flip operator used，and operator,two-pointoperator geneticoperators penalty methodisusedtotransformthe constrainedminimum into
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