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本科毕业设计论文
（2008届）
题目结构多目标动力学拓扑优化设计
专业名称土木工程
作者姓名刘彦昌
指导老师徐斌副教授
毕业时间2008年6月
本科毕业设计论文
毕业设计任务书
：
一、题目结构多目标动力学拓扑优化设计
二、指导思想和目的要求：
指导思想：
毕业论文是对学生所学理论知识及应用能力的综合检验，学生必须严肃认真
对待，写作过程中应结合自身情况进行选题，认真收集资料、查阅文献、进行撰
写。毕业论文是整个本科教学中最后一个综合性教学环节，是所学专业知识的结
晶，也是对学生分析问题、解决问题能力的一次综合性检验。要求学生运用所学
的土木工程方面的基本理论、基本知识、基本技能，结合自己的实际情况，分析
问题、解决问题。
撰写毕业论文，要认真做好调查研究，有针对性地搜集资料，查阅参考书目。
论文应概念清楚，立论正确，论据充实，论证周密，数据准确，理论联系实际，
有一定的独立见解，在理论上或实践应用上有参考价值。
目的要求：
1）能够应用MATLAB语言编写出拓扑优化的程序。
2）熟练掌握遗传算法的基本原理。
3）了解科学研究的基本步骤和方法，掌握科技论文的基本写作方法。
4）了解结构拓扑优化设计的历史和当今的发展方向。
三、主要技术指标：
应能求出拓扑优化前后板和桁架结构的最大应力、位移、频率和结构质量
等结构性能指标。多目标优化应给出优化后的Pareto面和与折衷解对应拓扑优
化构型，并有针对性的从Pareto解集合中选取几个解和折衷解加以对比。
四、进度和要求：
第1——4周：查阅资料并翻译与课题相关的外文资料一篇，学习遗传算法、
有限元和MATLAB语言编程，了解结构拓扑优化的发展。
第5——13周：根据有限元和遗传算法的基本原理，应用MATLAB语言编程
分别进行一般结构的多目标动力学拓扑优化、具有区间参数结构多目标动力学拓
扑优化和区间参数压电智能桁架结构多目标一体化拓扑优化设计。
I
本科毕业设计论文
第14周：整理计算数据和材料，准备论文的写作。
第15——16周：写作论文，准备答辩材料。
五、主要参考书及参考资料：
1.徐斌，Researchonintegratedoptimizationofstructureandcontrolforpiezoelectric
smartstructures,[博士后研究工作报告]（合作导师：欧进萍、滕军），哈尔滨工业
大学深圳研究生院，2007.
2.徐斌，桁架动力学拓扑优化和智能桁架结构/控制一体化优化研究，[博士学位
论文]（导师：姜节胜），西北工业大学振动工程研究所，2005.
3.周明，孙树栋，遗传算法原理及应用，北京：国防工业出版社，1999.
4.薛定宇，陈阳泉，高等应用数学问题的MATLAB求解，北京：清华大学出版社，
2005.
5.王勛成，邵敏，有限单元法基本原理和数值方法，北京：清华大学出版社，1997.
6.邱志平，非概率集合理论凸方法及其应用，北京：国防工业出版社，2005.
学生指导教师系主任
II
本科毕业设计论文
摘要
本文系统地研究了结构的多目标动力学拓扑优化设计，研究对象从一般结构
到区间参数结构，再到区间参数压电智能结构，由浅入深，循序渐进。基于拓扑
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