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摘要
针对自由曲面空间网格结构形状优化问题，将模拟植物生长算法(PGSA)引入结构形状优化领域。根据PGSA基本原理，提出双生长点并行生长机制、迭代稳定性判断机制及增强型随机多向搜索机制，并和基于生长空间限定与并行搜索算法(GSL&PS-PGSA)相结合，建立了基于融合GSL&PS-PGSA的自由曲面空间网格结构形状优化方法。该方法以广义形状参数表征形状优化设计变量，可有效避免产生奇异结构并提高优化效率。在此基础上，给出了相应的形状优化模型及流程，并采用MATLAB及ANSYS二次开发语言APDL编制了优化程序。对典型合理拱结构曲面及自由曲面网壳结构进行算例分析，结果表明：所提出的PGSA新机制显著提升了算法的寻优能力及稳定性；基于融合GSL&PS-PGSA的自由曲面空间网格结构形状优化方法，其优化效果明显，发掘了结构的合理形态，改善了结构的受力性能，适用于多变量、多荷载组合及复杂约束的大规模自由曲面空间网格结构形状优化，为复杂形体空间结构的设计选型提供了新的途径。
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