采用改进鱼群算法的张拉整体结构找形方法

摘要

针对传统力密度法求解大规模、不规则张拉整体结构找形效率不高的问题,提出了一种力密度法与改进鱼群算法相结合的找形方法.先基于力密度法建立结构的平衡方程组,然后采用改进的鱼群算法在力密度空间内进行全局搜索,找出一组合适的力密度值使得平衡矩阵的秩满足求解条件,从而找到结构的平衡构形.该算法加入了全局最优人工鱼信息,引入了吞食行为和跳跃行为,并采用了自适应步长,比传统鱼群算法搜索效率更高,不容易陷入局部极值.以扩展八面体张拉整体结构为例,用该方法进行了找形,并和传统鱼群算法的找形结果进行了对比分析.仿真结果表明,该找形方法的找形结果可靠,并且收敛精度和平均最优值较传统鱼群算法均有所提高.