[发明专利]桁架结构设计的优化方法、处理器及存储介质

说明书

本申请实施例提供一种桁架结构设计的优化方法、处理器及存储介质。优化方法包括：根据桁架的典型工况确定初始设计变量和约束条件；根据桁架的优化目标确定目标函数；根据初始设计变量建立初始优化任务模型；利用预设试验设计算法对初始优化任务模型进行试验设计，确定初始设计变量中符合预设条件的设计变量作为最终设计变量；根据最终设计变量、约束条件和目标函数建立最终优化任务模型；利用预设优化算法对最终优化任务模型进行优化计算，得到最终设计变量的最优值。

技术领域

本申请涉及工程机械技术领域，具体涉及一种桁架结构设计的优化方法、处理器及存储介质。

背景技术

桁架是一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构，能充分利用材料的强度，在跨度较大时可比实腹梁节省材料，减轻自重和增大刚度，在工程机械领域广泛应用。由于桁架结构在工作中往往受力大、工况多、结构复杂、工作条件恶劣，要求其自身重量轻，工作可靠，因此对桁架结构进行合理设计优化十分必要。

现有的桁架结构设计优化方式通常采用参数优化，通过有限元软件进行参数化建模，并利用多参数优化软件或者优化算法进行设计参数的修正，然后将修正后的参数返回到输出文件中，进行下一轮迭代，直到得出最优结果。然而桁架的结构较为复杂，使用传统的参数优化算法需要的优化计算量过多，导致处理时间较长，效率低下。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种桁架结构设计的优化方法、处理器及存储介质。

为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种桁架结构设计的优化方法，包括：

根据桁架的典型工况确定初始设计变量和约束条件；

根据桁架的优化目标确定目标函数；

根据初始设计变量建立初始优化任务模型；

利用预设试验设计算法对初始优化任务模型进行试验设计，确定初始设计变量中符合预设条件的设计变量作为最终设计变量；

根据最终设计变量、约束条件和目标函数建立最终优化任务模型；

利用预设优化算法对最终优化任务模型进行优化计算，得到最终设计变量的最优值。

在本申请实施例中，利用预设试验设计算法对初始优化任务模型进行试验设计，确定初始设计变量中符合预设条件的设计变量作为最终设计变量，包括：

利用最优拉丁超立方算法对初始优化任务模型进行试验设计，以得到试验设计结果；

对试验设计结果进行敏度分析，确定初始设计变量中各个设计变量的影响系数；

选择初始设计变量中影响系数大于预设值的设计变量作为最终设计变量。

在本申请实施例中，在选择初始设计变量中影响系数大于预设值的设计变量作为最终设计变量之后，优化方法还包括：

确定最终设计变量的取值边界。

在本申请实施例中，利用预设优化算法对最终优化任务模型进行优化计算，得到最终设计变量的最优值，包括：

利用多岛遗传算法对最终优化任务模型进行优化计算，得到最终设计变量的最优解；

利用预设多维工况对最优解进行验证，以得到验证结果；

根据验证结果确定最终设计变量的最优值。

在本申请实施例中，根据验证结果确定最终设计变量的最优值，包括：

确定验证结果是否符合预设标准；

在验证结果符合预设标准的情况下，确定最优解为最终设计变量的最优值；