Multiobjective integrated optimization of structural topology and control for piezoelectric smart trusses with interval parameters based on possibility degree

机译：基于可能性度的区间参数压电智能桁架结构拓扑与控制多目标集成优化

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Multiobjective integrated optimization of piezoelectric smart truss with interval parameters is investigated. The mass density, elastic modulus and cross-sectional areas of common metallic connected bars and piezoelectric stack, allowable stress of common truss elements and maximum voltage of piezoelectric actuator stack are regarded as interval parameters.Based on the quadratic optimal control in the coupling modal space and interval possibility degree, the integrated optimization model with stress and voltage constraints of piezoelectric smart truss is constructed, where the upper bounds of structure weight and quadratic index are taken as objective functions and cross sectional areas of bars, nodal topological design variable, positions and number of actuator and control gain are regarded as independent design variables. Through Taylor expansion and interval extension of function, the interval values of the objective functions and the constraint functions can be obtained.Individual validity examination, structural stability examination, controllability examination are introduced to Pareto CMOPGA(constrained multi-objective optimization genetic algorithm) on the basis of individual ranking to solve the constraint multiobjective optimization problem.A example show that the proposed method is effective and reasonable.

机译：研究了具有间隔参数的压电智能桁架的多目标集成优化。将普通金属连接棒和压电叠层的质量密度，弹性模量和横截面面积，普通桁架单元的允许应力和压电致动器叠层的最大电压作为间隔参数。基于耦合模态空间的二次最优控制并以区间可能性度为基础，构建了压电智能桁架受应力和电压约束的集成优化模型，以结构重量和二次指标的上限为目标函数，并以钢筋的截面积，节点拓扑设计变量，位置和执行器的数量和控制增益被视为独立的设计变量。通过函数的泰勒展开和区间扩展，可以求出目标函数和约束函数的区间值。在此基础上，对Pareto CMOPGA（约束多目标优化遗传算法）引入了个体有效性检验，结构稳定性检验，可控性检验。实例证明该方法是有效，合理的。

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来源
《The 7th China-Japan-Korea joint symposium on optimization of structural and mechanical systems》|2012年|1-10|共10页
会议地点 Huangshan(CN)
作者
Xu Bin; Jin Yujia;
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作者单位

Institute of vibration engineering,School of Mechanics,Civil Engineering Architecture,Northwestern Polytechnical University,xi’an 710072;

Department of Engineering Mechanics,Chang’an University,xi’an 710064;

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会议组织
原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类 TP271.2;
关键词
piezoelectric smart truss; possibility degree; integrated topology optimization; multiobjective optimization; genetic algorithm;

机译：压电智能桁架可能度集成拓扑优化多目标优化遗传算法;

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