基于改进粒子群的薄壁变截面刚架临界载荷优化算法

来源：计算力学学报杂志2018年第3期北京时间：

作者：侯祥林,王似巍,王家祥,贾连光

单位：沈阳建筑大学 机械工程学院, 沈阳 110168,沈阳建筑大学 机械工程学院, 沈阳 110168,沈阳建筑大学 土木工程学院, 沈阳 110168,沈阳建筑大学 土木工程学院, 沈阳 110168

摘要：针对大型变截面薄壁结构的稳定问题，以一类任意约束对称结构受非对称载荷的单跨刚架为研究对象，结构拆分为相关铁木辛柯（Timoshenko）梁，结合差分原理和最优化方法，以每段刚架的每个离散点挠度、临界载荷、轴力、剪力和梁端弯矩为设计变量，建立求解满足边界条件的非线性差分方程模型，提出基于优胜劣汰粒子更新的粒子群（IPSO）临界载荷优化算法。运用JAVA编程语言编制对应优化程序，分析典型算例并核实ABAQUS仿真结果。研究表明，本文提出的优化算法获得了有效的变形位型和高精度的临界载荷计算，能更好地描述刚架受力下位型和载荷的力学关系，进一步为工程设计与分析提供支持。

关键词：刚架稳定,非线性微分方程,IPSO算法,临界载荷,变截面,

基金资助：国家自然科学基金（51578346）；辽宁省自然科学基金（2015020129）资助项目.