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基于支持向量机近似模型的结构优化设计及应用研究
| 论文题名： | 基于支持向量机近似模型的结构优化设计及应用研究 |
| 关键词： | 船舶设计;船舶结构;结构优化;支持向量机 |
| 摘要： | 针对实际工程中优化大规模结构耗时长的问题,提出了支持向量机与遗传算法组合优化方法。基于支持向量机建立结构的近似模型,代替耗时长的有限元分析并应用遗传算法进行结构优化,形成一套省时、精度高、适应性强的优化方法。本文以某卫星结构和某船舶舱段结构为例,建立结构的支持向量机近似模型,模拟结构设计尺寸与结构响应的映射关系,然后基于近似模型对结构进行优化设计。 本研究主要内容包括：⑴阐述优化设计中的近似模型方法,介绍支持向量机理论和支持向量机函数回归方法,提出支持向量机与遗传算法组合优化方法。⑵介绍卫星结构及有限元模型,利用MSC.Nastran软件对卫星结构进行静力分析、模态分析和频率响应分析;建立卫星结构的动力学多目标优化模型。⑶在Matlab平台建立卫星结构的支持向量机近似模型,基于该近似模型,在iSIGHT平台对卫星结构进行优化;比较最优解的近似模型计算结果与有限元分析结果;计算支持向量机与遗传算法组合优化方法的时间成本。⑷在Matlab平台建立船舶舱段结构的支持向量机近似模型,基于该近似模型,在iSIGHT平台对船舶舱段结构进行优化,并与基于有限元计算的优化结果进行对比。⑸通过对卫星结构和船舶舱段结构的优化设计表明,支持向量机与遗传算法组合优化方法不仅显著降低计算时间成本,而且具有良好的精度,对于卫星、船舶等大型结构在优化过程中耗时长的问题提供了一种有效的解决方法。 |
| 作者： | 袁野 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 王德禹 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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