(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210746813.X (22)申请日 2022.06.28 (71)申请人 广西电网有限责任公司电力科 学研 究院 地址 530023 广西壮 族自治区南宁市民主 路6-2号 (72)发明人 裴云庆　田树军　蒋圣超　吕泽承　 李泰霖　王飞风　王斌　 (74)专利代理 机构 广州市专 注鱼专利代理有限 公司 44456 专利代理师 张志鹏 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 111/06(2020.01) (54)发明名称 基于模拟退火算法的机械结构优化设计方 法及存储介质 (57)摘要 本发明提供一种基于模拟退火算法的机械 结构优化设计方法及存储介质， 其中方法包括： 确定几何约束、 最低性能指标约束和最优目标指 标； 确定编码规则， 对机械结构的空间区域进行 二进制编码； 确定模拟退火算法参数； 随机生成 一组满足约束条件的解； 将解代入仿真软件， 求 取目标指标的数值； 把当前解的每一个变量进行 随机变化产生新的解， 并代入仿真软件， 求取新 的目标指标的数值； 新的目标指标如果不优于旧 的目标指标， 则舍弃， 否则随机数中挑选一个数 R， 判断R是否有小于Pk， 若小于则接收此解为当 前解， 否则， 舍弃该解； 完成设定的迭代次数， 当 前解即为最优解。 本发明 改变结构设计领域的固 有思维障碍， 获得更为灵活、 多样、 智能的结构样 式。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115017651 A 2022.09.06 CN 115017651 A 1.基于模拟退火算法的机 械结构优化设计方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤S1、 确定待设计产品的机械结构的几何约束、 产品需要满足的最低性能指标约束 和最优目标指标； 步骤S2、 确定编码规则， 对机 械结构的空间区域进行二进制编码， 确定未知变量个数n； 步骤S3、 确定模拟退火算法参数； 步骤S4、 随机生成一组满足约束条件的解； 步骤S5、 将步骤S4的解代入仿真软件， 求取目标指标的数值； 步骤S6、 把当前解的每一个变量进行随机变化产生新的解， 并代入仿真软件， 求取新的 目标指标的数值； 步骤S7、 判断新的目标指标是否优于旧的目标指标， 如果不优于则舍弃， 否则从(0,1) 区间均匀分布的随机数中挑选一个数R， 判断R是否有小于Pk， 若小于则接收此解为当前解， 否则， 舍弃 该解； 步骤S8、 完成一次迭代过程， 迭代次数加 1， 判断迭代次数是否小于N， 若小于则返回步 骤S6， 循环执 行步骤S6 至S8； 否则退 出循环， 当前解即为 最优解。 2.根据权利要求1所述的机械结构优化设计方法， 其特征在于， 所述模拟退火算法参数 包括： 迭代次数N和新 解接收判断准则函数Pk。 3.根据权利要求1所述的机械结构优化设计方法， 其特征在于， 所述机械结构为均一材 料的机械结构， 且所述机 械结构为连接在一 起的闭合区域， 中间没有孔。 4.根据权利要求1所述的机械结构优化设计方法， 其特征在于， 所述空间区域为二维平 面区域或三维空间区域。 5.根据权利要求1所述的机械结构优化设计方法， 其特征在于， 所述几何约束或最低 性 能指标约束的数量大于1个， 所述 最优目标指标唯一。 6.一种存储介质， 其中存储有计算机程序， 其特征在于， 运行所述计算机程序， 能执行 权利要求1至 5任一项所述的机 械结构优化设计方法。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115017651 A 2基于模拟退火算法的机械结构优化 设计方法及存储介质 技术领域 [0001]本发明涉及机械结构设计技术领域， 特别涉及一种基于模拟 退火算法的机械结构 优化设计方法及存 储介质。 背景技术 [0002]目前传统的机械结构设计大多根据已有经验， 利用常见的几何形状作为选材进行 设计， 容易受到先入为主的惯性思维模式干扰， 设计出来的产品性能无法得到大幅度的提 升。 而且反复的参数修改和仿真验证也比较消耗设计者的体力和脑力， 工作效率 不高。 发明内容 [0003]本发明的目的是提供一种基于模拟退火算法的机械结构优化设计方法及存储介 质， 可以解决现有技 术中人工设计工作效率 不高， 设计出的产品性能无法大幅提升的问题。 [0004]本发明的目的是通过以下技 术方案实现的： [0005]第一方面， 本发明提供一种基于模拟退火算法的机械结构优化设计方法， 包括以 下步骤： [0006]步骤S1、 确定待设计产品的机械结构的几何约束、 产品需要满足的最低性能指标 约束和最优目标指标； [0007]步骤S2、 确定编码规则， 对机械结构的空间区域进行二进制编码， 确定未知 变量个 数n； [0008]步骤S3、 确定模拟退火算法参数； [0009]步骤S4、 随机生成一组满足约束条件的解； [0010]步骤S5、 将步骤S4的解代入仿真软件， 求取目标指标的数值； [0011]步骤S6、 把当前解的每一个变量进行随机变化产生新的解， 并代入仿真软件， 求取 新的目标指标的数值； [0012]步骤S7、 判断新的目标指标是否优于旧的目标指标， 如果不优于则舍弃， 否则从 (0,1)区间均匀分布的随机数中挑选一个数R， 判断R是否有小于Pk， 若小于则接收此解为当 前解， 否则， 舍弃 该解； [0013]步骤S8、 完成一次迭代过程， 迭代次数加1， 判断迭代次数是否小于N， 若小于则返 回步骤S6， 循环执 行步骤S6 至S8； 否则退 出循环， 当前解即为 最优解。 [0014]进一步的， 所述模拟退火算法参数包括： 迭代次数N和新 解接收判断准则函数Pk。 [0015]进一步的， 所述机械结构为均一材料的机械结构， 且所述机械结构为连接在一起 的闭合区域， 中间没有孔。 [0016]进一步的， 所述空间区域 为二维平面区域或三维空间区域。 [0017]进一步的， 所述几何约束或最低性能指标约束的数量大于 1个， 所述最优目标指标 唯一。 [0018]第二方面， 本 发明提供一种存储介质， 其中存储有计算机程序， 运行所述计算机程说　明　书 1/4 页 3 CN 115017651 A 3