结构力学优化算法：禁忌搜索(TS)：结构力学优化软件工具介绍_2024-08-08_06-18-10.Tex

结构力学优化算法：禁忌搜索(TS)：结构力学优化软件工具介绍

引言

结构力学优化的重要性

在工程设计领域，结构力学优化扮演着至关重要的角色。它不仅能够帮助工程师设计出更安全、更经济的结构，还能在满足功能需求的同时，减少材料的使用，从而降低生产成本和环境影响。结构力学优化的目标是在结构的强度、刚度、稳定性以及成本之间找到最佳平衡点，确保结构在各种载荷条件下都能保持良好的性能。

禁忌搜索算法的起源与应用

禁忌搜索算法（Tabu Search, TS）由美国运筹学家Fred Glover于1986年提出，是一种基于局部搜索的元启发式算法。TS算法通过引入“禁忌”机制，避免了局部搜索中常见的“早熟收敛”问题，即算法过早地停留在局部最优解而无法找到全局最优解。TS算法在结构力学优化中的应用，能够帮助解决复杂结构设计问题，如梁、板、壳等结构的尺寸优化、形状优化和拓扑优化。

禁忌搜索算法原理

TS算法的核心思想是通过记忆和学习机制，指导搜索过程，避免重复搜索已经探索过的解空间。算法中使用“禁忌列表”来记录近期搜索中已经访问过的解，以防止算法在这些解上重复搜索。同时，算法还允许在某些条件下“打破禁忌”，即在禁忌列表中的解也可以被接受，以避免陷入局部最优。

禁忌搜索算法步骤

1. 初始化：设置初始解、禁忌列表长度、迭代次数等参数。
2. 邻域搜索：