基于改进差分进化算法的复合材料结构优化设计

马森¹，赵启林²，施丽铭³，单成之¹

1. 武警警官学院训练基地2. 南京工业大学机械与动力工程学院3. 北京空间飞行器总体设计部

摘 要：提出了一种改进的S形变异差分进化算法并对该算法在复合材料结构优化方面的应用进行了研究。首先,分析了控制参数对差分进化算法收敛性和寻优能力的影响机理;其次,针对控制参数对差分进化算法的影响机理,借鉴生物繁殖的"S形曲线"规律,提出变异率的"S形曲线"变化趋势,提出改进的差分进化算法SDE,数值算例证明该算法具有较好的全局寻优能力;最后,针对复合材料结构优化设计问题,建立了基于SDE算法的优化计算系统,利用该优化计算系统对某空间运载器复合材料构件进行了优化设计,优化结果较初始设计质量减小36.5%。

关键词：复合材料结构;优化设计;差分进化算法;S形曲线;