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          基于遗传算法和神经网络算法的吊车结构优化设计与实现_论文

          第2 6卷 第 1期  2 0 1 3年 1月  文 章 编 号 ?#28023;?0 0 2 — 6 6 7 ?#24120;?2 0 1 3 )O 1 — 0 9 3 — 0 3   ?#27169;?v e l o p me n t &I n n o v a t i o n   o f   Ma c h i n e r y& E l e c t ic r a l   P r o d u c t s   机 电产 品 开 崖  剀 新  Vo 1 . 26 , No . 1   J a n. , 2 01   3   基 于遗传算法和神经 网络算法 的 吊车结构优化设计 与实现  薛加 海 ,于 晓 默 ,秦 爱玲 ,周 文景 ,叶俊 科  ( 广西 大学 机 械 工 程 学 院 ,广 西 南 宁 5 3 0 0 0 4 )   摘 要 :论 文 综合 利 用 B P神 经 网络 、遗传 算 法 有 限元 法 以及 正 交试 验 法对 吊车结构 系统 进行 优化 研 究 。利  用遗传 算 法和 B P神 经 网络 建立 复杂 结构 系统动 态优 化 的计 算模 型 ,该模 型 可代 替 系统原 来 的有 限  元 模 型 。首 先 对 吊车起 重机 结 构 系统进 行 模 态 分析 及谐 响 应 动 力 学分析 ,找 出对 结 构 动 态特 性 影  响最 大 的模 态频 率 ,再利 用灵敏 度 分 析 ,确 定 对动 态特 性 较敏 感 的设 计 变量 作 为神 经 网络 的 输入  变量 ,并 利 用正 交试 验 法确 定神 经 网络 训 练样 本 ,用有 限 元模 型 计 算 出样 本 点数 据 ,建 立反 映 结  构 振 动特 性 的人 工神 经 网络 模 型 ,最后 利 用遗 传算 法 对所 建 立 的神 经 网络 模 型 寻优 ,得 到 使 结 构  动 态性 能 最优 的设 计参数 。   关 键词 :有 限元 法 ;正 交试验 法 ;B P神 经 网络 ;遗传 算 法  中 图 分 类 号 ?#28023;?P 1 8   文 献 标 识 码 ?#28023;?  d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / i . i s s n . 1 0 0 2 — 6 6 7 3 . 2 0 1 3 . 0 1 . 0 3 7   Ba s e d   o n   Ge n e t i c   Al g o r i t h ms   a n d   Ar t i i f c i a l   Ne u r a l   Ne t wo r k   Al g o it r m s h   t o   Op t i mi z e   t h e   S t r u c t u r e   ?#27169;?s i g n   a n d   I mp l e me n t a t i o n   o f   Cr a n e   X U E   H a i ,Y UX i a o - Mo ,Q I NG   A i - L i n g , Z H O U   We n - J i n g ,Y E   J u n — K e   ( Co n e g e   o f   Me c h a n i c a l   E n g i n e e r i n g , Gu a n g x i   Un i v e r s i t y , Na mi n g   Gu ng a x i  5 3 0 0 0 4 , Ch i n a )   Abs t r a c t ?#28023;裕?i s   p a p e r   b y   u s i n g   t h e   i f ni t e   e l e me n t   me t ho d ,o r t ho g o n l  a t e s t   me t h od ,B?#23567;?ne u r a l   ne t wor k   nd a   g e ne dc   lg a or i t h m  t O   o pt i mi z a t i o n   of   c r ne a   s t r u c t u r e   s ys t e m .At   l a s t ,t h e   n e u r l  a n e t w or k   mo d e l   wi l l   be   op t i mi z e d   t hr o ug h   he t   g e n e ic t   lg a o r i t h m  nd a   he t   o p ima t l   p a r a me t e s  r o f   he t   s t r uc t u r e   d y n a mi c   b e ha v i or   wi l l   be   o b ̄i n e d .   Ke y   wor ds: f i ni t e   e l e me nt ;o r t ho g o na l   e x pe r i me n t l  a me t ho d;B?#23567;睿?ur l  a n e t wo r k; g e n e i t c   lg a o r i t hm    l 0 引 言    其适 用 于工 程技 术人 员使 用 。由于 吊车结 构 系统 的动态  l 析过 程 简单 而直 接 ,且 远 比有 限元模 型计 算 速度 快 ,尤  随着 吊车 向大 型化 方 向发展 ,结构 在 动载 荷 作用 下  l   特性 很难 用 设计 变量 显 式表 达 ,因此 用遗 传算 法对 建立  的振 动 问题 变得 ?#25214;?突 出。 因此 ,进行 基 于动 态 特性 的    l 的神 经 网络 模 型寻优 ,计 算 出可 行 区域 内动 态特 性最 优    优化设计 ,使产 品在设计阶段就可 以预测其动态特性 ,  J   时 的设计

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