斜拉橋索力優化的matlab和ansys聯合仿真
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matlab和ansys聯合仿真的原理在論壇
中有較多的介紹，此處
不在贅述。直接以邵旭東教授等編著的《橋梁設計與計算》的一例子來說明斜拉橋索力優化的matlab和ansys聯合仿真的可行性。
書中相應的計算理論見原書p540-550?；騾⒖脊娙旱热说恼撐摹痘诳尚杏蚍ǖ男崩瓨蛩髁灮?/font>。
算例描述如下：
![[forum.simwe.com]1111.JPG](http://img.jishulink.com/caenet/forums/upload/2013/01/07/159/113363025001386.jpg "[forum.simwe.com]1111.JPG")
書中和該論文對算例采用了可行域法來確定索力。本貼也將采用該法。
計算的基本原理：采用matlab為主控程序，編制優化算法程序，將ansys計算得到的彎矩作為約束條件返回給matlab優化程序。
目標函數：彎曲應變能
約束條件：彎矩在可行域內，具體表達式見原書。
利用懲罰函數將約束優化問題轉化為無約束優化問題。
新的目標函數：懲罰函數=彎曲應變能+彎矩懲罰項
優化方法：遺傳算法
首先，建立有限元模型如下：
![[forum.simwe.com]有限元模型.JPG](http://img.jishulink.com/caenet/forums/upload/2013/01/07/159/113362721809585.jpg "[forum.simwe.com]有限元模型.JPG")
matlab輸出結果：
![[forum.simwe.com]4.JPG](http://img.jishulink.com/caenet/forums/upload/2013/01/07/159/113362806202483.jpg "[forum.simwe.com]4.JPG")
![[forum.simwe.com]18.JPG](http://img.jishulink.com/caenet/forums/upload/2013/01/07/159/113362906209237.jpg "[forum.simwe.com]18.JPG")
即三索索力T1，T2，T3分別為 3137.819072011635 3303.436908252255 5114.168292024851KN，最小彎曲應變能為3.491895730000000e+004。
索與主梁相交的三個截面的彎矩可行域為：
截面1：md11 = 3.0973e+005 md21 = -2.6617e+006
截面2：md12 = -2.2499e+005 md22 = -2.6221e+006
截面3：md13 = -1.7047e+006 md23 = -1.8241e+006
三個截面的彎矩分別為： -2046378.2063 -1675845.4513 -1737980.5069
可見，彎矩全部落入可行域。
書中計算得到的T1=3307.400 T2=3620.100 T3=5418.100kN。
下面進行比較分析。
以T1=3307.400 T2=3620.100 T3=5418.100kN代入有限元模型，進行受力分析。
![[forum.simwe.com]應力.JPG](http://img.jishulink.com/caenet/forums/upload/2013/01/07/159/113363175003250.jpg "[forum.simwe.com]應力.JPG")
主梁應變能為 35202.9857，比本貼采用遺傳算法優化后的應變能3.491895730000000e+004要大。
因此，若以主梁彎曲應變能最小為目標，本貼結果更優
書中相應的計算理論見原書p540-550?；騾⒖脊娙旱热说恼撐摹痘诳尚杏蚍ǖ男崩瓨蛩髁灮?/font>。
算例描述如下：
書中和該論文對算例采用了可行域法來確定索力。本貼也將采用該法。
計算的基本原理：采用matlab為主控程序，編制優化算法程序，將ansys計算得到的彎矩作為約束條件返回給matlab優化程序。
目標函數：彎曲應變能
約束條件：彎矩在可行域內，具體表達式見原書。
利用懲罰函數將約束優化問題轉化為無約束優化問題。
新的目標函數：懲罰函數=彎曲應變能+彎矩懲罰項
優化方法：遺傳算法
首先，建立有限元模型如下：
matlab輸出結果：
即三索索力T1，T2，T3分別為 3137.819072011635 3303.436908252255 5114.168292024851KN，最小彎曲應變能為3.491895730000000e+004。
索與主梁相交的三個截面的彎矩可行域為：
截面1：md11 = 3.0973e+005 md21 = -2.6617e+006
截面2：md12 = -2.2499e+005 md22 = -2.6221e+006
截面3：md13 = -1.7047e+006 md23 = -1.8241e+006
三個截面的彎矩分別為： -2046378.2063 -1675845.4513 -1737980.5069
可見，彎矩全部落入可行域。
書中計算得到的T1=3307.400 T2=3620.100 T3=5418.100kN。
下面進行比較分析。
以T1=3307.400 T2=3620.100 T3=5418.100kN代入有限元模型，進行受力分析。
主梁應變能為 35202.9857，比本貼采用遺傳算法優化后的應變能3.491895730000000e+004要大。
因此，若以主梁彎曲應變能最小為目標，本貼結果更優
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