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渐进结构优化法(ESO)和双向渐进结构优化法(beso)的近期发展

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力学进展 2011年第4期41卷 462-471页

作者：谢亿民黄晓东左志豪唐继武荣见华皇家墨尔本理工大学土木环境与化学工程学院长沙理工大学汽车与机械工程学院长沙410004

本文介绍渐进结构优化法和双向渐进结构优化法的近期发展和主要研究成果.从理论层面对该方法的合理性、连续体拓扑优化在多种工程问题中的应用,以及计算机软件的具体实现,进行了阐述及算例演示.这些结果充分展示了渐进结构优化法解决实... 详细信息

本文介绍渐进结构优化法和双向渐进结构优化法的近期发展和主要研究成果.从理论层面对该方法的合理性、连续体拓扑优化在多种工程问题中的应用,以及计算机软件的具体实现,进行了阐述及算例演示.这些结果充分展示了渐进结构优化法解决实际工程优化设计问题的能力,以及其通过现有成熟建模界面广泛应用于日常建筑和机械结构设计的可行性.

关键词：渐进结构优化法结构拓扑优化优化设计 beso 连续体结构结构优化软件

基于SIMP与beso的轿车撕碎机刀盘拓扑优化设计

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机械设计与研究 2020年第2期36卷 189-195页

作者：郑琦春薛强杜静天津科技大学机械工程学院天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室天津300222

融合算法主要是利用SIMP方法计算出最优的优化变量,beso方法利用这些优化变量求解出拓扑优化结构。以轿车撕碎机刀盘拓扑优化为例,融合SIMP与beso两种优化算法,给出了融合算法的部分Python实现程序,利用它们各自的优点较大地提高优化效... 详细信息

融合算法主要是利用SIMP方法计算出最优的优化变量,beso方法利用这些优化变量求解出拓扑优化结构。以轿车撕碎机刀盘拓扑优化为例,融合SIMP与beso两种优化算法,给出了融合算法的部分Python实现程序,利用它们各自的优点较大地提高优化效率,解决了轿车撕碎机刀盘的优化设计问题,实现刀盘的轻量化。

关键词：轿车撕碎机刀盘 SIMP beso 融合算法 Python

基于beso方法的多孔微观结构材料优化设计

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机械设计与制造 2022年第8期378卷 165-168页

作者：闫晓磊林逢春花海燕谢露福建工程学院福建省汽车电子与电驱动重点实验室福建福州350118

轻质多孔微结构材料以其优异的性能,在工程中应用广泛。多孔材料的性能可通过设计其微结构几何构型来实现。首先通过均匀化方法,建立周期多孔材料的宏观性能与其微结构几何构型之间的关系;然后,针对双向渐进结构优化方法(Bidirectional ... 详细信息

轻质多孔微结构材料以其优异的性能,在工程中应用广泛。多孔材料的性能可通过设计其微结构几何构型来实现。首先通过均匀化方法,建立周期多孔材料的宏观性能与其微结构几何构型之间的关系;然后,针对双向渐进结构优化方法(Bidirectional Evolutionary Structural Optimization,beso)中结构边界不够光滑的问题,采用形函数插值技术对边界单元进行细化处理,改进beso方法;最后,基于改进的beso方法,以材料体积模量和剪切模量最大化为目标,对多孔材料周期微结构进行拓扑优化设计,得到体积模量及剪切模量最大化的多孔材料微结构构型。

关键词： beso 微结构材料均匀化形函数

基于beso方法的多功能微结构材料拓扑优化设计

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工程机械 2023年第7期54卷 127-131+12-13页

作者：林逢春王祎福建信息职业技术学院

多功能微结构材料由于其兼顾良好的物理性能和轻量化的能力而受到越来越多的关注，同时已被运用于多种应用领域。为了满足工程结构的多功能性要求，提出一种多目标的拓扑优化方法，考虑两个相互矛盾的设计目标，即同时优化材料的刚度和... 详细信息

多功能微结构材料由于其兼顾良好的物理性能和轻量化的能力而受到越来越多的关注，同时已被运用于多种应用领域。为了满足工程结构的多功能性要求，提出一种多目标的拓扑优化方法，考虑两个相互矛盾的设计目标，即同时优化材料的刚度和隔热性能。基于周期微结构材料，结合改进的双向进化结构优化方法(beso)，同时优化结构刚度和结构的隔热性能，以设计出满足多种设计需求的多功能结构。根据分析可知，可以通过改变分配给刚度与热传导系数的权重系数，实现不同需求的多功能材料，该方法为实现微结构材料功能化设计提供了一种有效的途径。

关键词： beso 微结构材料多功能

基于多因素动态删除率的改进beso方法研究

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武汉理工大学学报 2023年第11期45卷 86-91页

作者：刘沐宇吴航宇刘齐民张强武汉理工大学土木工程与建筑学院武汉430070 武汉理工大学道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室武汉430070 中铁大桥勘测设计院集团有限公司武汉430050

给出了结构体积分数和应力均匀程度指标,构造了多因素动态删除率计算公式,提出了基于多因素动态删除率的改进beso方法并结合算例进行验证。结果表明,相比于固定删除率和单因素动态删除率beso方法,基于多因素动态删除率的改进beso方法计... 详细信息

给出了结构体积分数和应力均匀程度指标,构造了多因素动态删除率计算公式,提出了基于多因素动态删除率的改进beso方法并结合算例进行验证。结果表明,相比于固定删除率和单因素动态删除率beso方法,基于多因素动态删除率的改进beso方法计算效率最高、稳定性最好,为提升beso方法的计算性能提供了可行路径。

关键词： beso 多因素动态删除率结构体积分数结构应力均匀程度

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基坑支撑布局设计的beso优化运用与研究

基坑支撑布局设计的BESO优化运用与研究

硫酸铍对人肺腺癌A549细胞纤维化中TβR Ⅱ及相关因子的影响

作者：张准同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司

基于beso(双向渐进结构优化算法)的优化设计思路,对基坑支撑的合理排布方式进行了研究。阐述了本方法的实现方式及结合工程的具体使用方法,以及考虑栈桥布置后的设计方法。同时初步研究了不同尺度规则基坑的支撑合理布置方式以及优化结... 详细信息

基于beso(双向渐进结构优化算法)的优化设计思路,对基坑支撑的合理排布方式进行了研究。阐述了本方法的实现方式及结合工程的具体使用方法,以及考虑栈桥布置后的设计方法。同时初步研究了不同尺度规则基坑的支撑合理布置方式以及优化结果的有效性。

关键词：概念设计 beso 结构优化基坑设计拓扑优化

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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现代预防医学 2019年第9期46卷 1650-1653+1667页

作者：刘科良徐海明王凯孙林清德小明刘志宏宁夏医科大学公共卫生与管理学院

目的探讨beso;致人肺腺癌A549细胞纤维化中转化生长因子-βⅡ型受体（TβRⅡ）及其他纤维化相关因子的变化。方法建立离体A549细胞培养实验模型,以终浓度分别为1.0、10.0和100.0μmol/L的beso;处理（溶剂为完全培养基,设为低、中、高剂... 详细信息

目的探讨beso;致人肺腺癌A549细胞纤维化中转化生长因子-βⅡ型受体（TβRⅡ）及其他纤维化相关因子的变化。方法建立离体A549细胞培养实验模型,以终浓度分别为1.0、10.0和100.0μmol/L的beso;处理（溶剂为完全培养基,设为低、中、高剂量组）,于处理24、48和72 h后收集细胞。采用荧光定量聚合酶链反应（quantitative real-time PCR）检测胶原蛋白Ⅰ（COL-Ⅰ）、胶原蛋白Ⅲ（COL-Ⅲ）、α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）和TβRⅡ的mRNA相对表达水平,采用蛋白质印迹法（Western blot）检测COL-Ⅰ、COL-Ⅲ、α-SMA和TβRⅡ蛋白相对表达水平。结果 24、48和72 h不同剂量beso;处理A549细胞中COL-Ⅰ、COL-Ⅲ、α-SMA和TβRⅡ的mRNA和蛋白相对表达量均呈升高趋势。以72 h时间点为例,与对照组相比,高剂量组COL-Ⅰ、COL-Ⅲ、α-SMA和TβRⅡ的mRNA相对表达量分别增长了2.30、1.82、1.98和2.40倍,差异均具有统计学意义（Pbeso;可上调A549细胞中TβRⅡ及其他纤维化相关因子的基因和蛋白表达水平,其作用机制有待进一步的研究。

关键词： beso 肺纤维化胶原蛋白 α-平滑肌肌动蛋白转化生长因子-βⅡ型受体

改进Gbeso算法及其在混凝土D区设计中的应用研究

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改进GBESO算法及其在混凝土D区设计中的应用研究

作者：刘鑫湖南科技大学

学位级别：硕士

近年来,拓扑优化方法,特别是其中的渐进演化类算法,在指导工程设计逐渐表现出不俗的能力。但当前这类算法易陷入局优,有待改进。钢筋混凝土(Reinforced concrete,简称RC)D区(平截面假定不适用的区域)构件应力分布复杂,基于应力分布开展... 详细信息

近年来,拓扑优化方法,特别是其中的渐进演化类算法,在指导工程设计逐渐表现出不俗的能力。但当前这类算法易陷入局优,有待改进。钢筋混凝土(Reinforced concrete,简称RC)D区(平截面假定不适用的区域)构件应力分布复杂,基于应力分布开展设计的方法还不成熟,而基于试验统计的经验方法又缺乏牢固的理论基础,所以,基于有限元应力分析下的拓扑优化方法开展设计正是一条理想的道路。因此,本文从改进渐进演化类算法出发,结合实用性较高的基于钢筋分离模式有限元分析的拓扑优化方式,为混凝土D区构件开发出一种新设计方法,并完成了相应设计构件性能的非线性有限元验证。具体来看,本文主要完成的研究内容如下:为了增加概率性思想在现有算法中的作用,并降低陷入局部最优的可能性,改进了现有的遗传双向演化结构优化(Gbeso)算法,提出了五种改进策略。与经典的双向演化结构优化(beso)算法和现有的Gbeso算法相比,改进的Gbeso算法在全局搜索范围方面具有更大的优势,并有一定的机会找到更符合优化目标的拓扑解,从而可以根据这些结果建立出更符合结构整体剪力水平尽可能低的要求和最小应变能原理的拉压杆模型。最后,将改进的Gbeso算法应用于其他D区构件的优化,证明了其广泛适用性和稳定性。然而,将这些优化结果应用于指导工程配筋设计时,难以直接开展,一般需要先转换为拉压杆模型,这个中间过程难免存在主观因素。为了能获取直观的优化配筋设计方法,引入基于钢筋分离模式有限元分析(FEA)的Gbeso配筋优化,同时在优化中改进了钢筋单元的复活策略,从而实现该算法的配筋设计应用。较之基于钢筋分离模式有限元分析的演化结构优化(ESO)配筋优化,基于钢筋分离模式FEA的Gbeso配筋优化有一定几率得到不同的钢筋拓扑解,且有一定概率得到在同应力约束下钢筋平均利用程度更高、应力分布更均匀和优化程度更高的钢筋拓扑解。最后,在其他D区构件的优化结果验证了基于钢筋分离模式FEA的Gbeso配筋优化的普遍适用性和稳定性。为了进一步验证基于钢筋分离模式FEA的Gbeso配筋优化设计的可靠性,首先对开洞深梁的配筋优化结果进行连接、归并等简化操作后得到最终配筋设计。最后基于验证后的有限元模型完成了其非线性有限元仿真分析。仿真分析结果表明,基于配筋优化设计的构件均有较高的承载力;分布钢筋的配置不会对构件的最终破坏形态产生影响,且在提高其极限承载力的同时一定程度上会影响变形能力;配筋优化设计布置的斜钢筋能有效的削弱洞口上下方的剪切裂缝的开展。

关键词：钢筋混凝土D区构件拓扑优化 beso Gbeso 拉压杆模型钢筋分离模式非线性仿真分析

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基于柔性机构的机翼前缘变形多目标优化

西北工业大学学报 2010年第2期28卷 211-217页

作者：葛文杰朱鹏刚刘世丽张永红西北工业大学机电学院陕西西安710072

全柔性机构用于自适应机翼具有实现其形状的连续平滑变形和轻量化等优点。文章根据机翼前缘在不同飞行状态下气动外形要求,以离散体结构拓扑优化为出发点,以目标形状与实际形状的边界曲线之差最小为优化目标,并考虑机构变形要求和刚性... 详细信息

全柔性机构用于自适应机翼具有实现其形状的连续平滑变形和轻量化等优点。文章根据机翼前缘在不同飞行状态下气动外形要求,以离散体结构拓扑优化为出发点,以目标形状与实际形状的边界曲线之差最小为优化目标,并考虑机构变形要求和刚性要求等问题,建立了多目标优化函数;采用遗传算法(GA)和双向渐进结构优化法(beso)相结合,应用于Matlab与Ansys,通过二次优化,获得了稳定的最优解,不仅实现编程模块化,而且提高了优化效率。最后,对结果进行Ansys仿真分析和模型实验验证。结果表明:仿真结果和模型实验结果一致,该方法是可行的。

关键词：变形柔性机翼拓扑优化遗传算法全柔性机构 beso