基于遗传算法的分形防屈曲支撑结构优化研究

汪昊; 罗小博; 任玉博; 魏袁; 欧志凯; 阿鑫

doi:10.13901/j.cnki.qhwxxbzk.2026.03.010

青海大学学报 ›› 2026, Vol. 44 ›› Issue (3) : 78 -86. DOI: 10.13901/j.cnki.qhwxxbzk.2026.03.010

基于遗传算法的分形防屈曲支撑结构优化研究

汪昊, 罗小博, 任玉博, 魏袁, 欧志凯, 阿鑫

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摘要

为提升防屈曲支撑的力学性能与能效，本研究提出一种分形几何与遗传算法协同优化的新方法。通过融合改进Mandelbrot分形函数，构建分形防屈曲支撑结构的多目标优化模型，实现多尺度几何形态与结构参数的同步优化。结果表明，在分形维数D=1.183,核心单元厚度t=10.2 mm的优化条件下，支撑结构的极限承载力达到1 119.615 kN,较传统分形防屈曲支撑结构提升10.6%,耗能系数提高9.82%,且核心单元质量减少3.7%。弹塑性分析表明，优化后的分形防屈曲支撑结构在地震作用下具有优异的稳定性与能量耗散能力。研究结果可为工程结构轻量化与智能化设计提供一定借鉴。