结构损伤诊断已经成为近年来工程界研究的热门课题.水下工程相对于其他结构,有着特殊的外在环境,常年受水腐蚀和波浪冲击,因而其易损性也更大,一般的检测理论难以满足监控的要求.该文以重庆涪陵水下博物馆为工程背景,对改进遗传算法在实际工程损伤诊断的应用作了较系统的研究.该文对遗传算法的"早熟","停滞"在遗传算子、优化参数方面进行了分析和总结,并引入了基于变量级别的多父体杂交和小生境技术,在算法方面进行了改进,提高了程序收敛的效率.该文在第二章以Rosonbrock函数为例论证了改进后遗传算法的优势.该文分析了常用的壳体结构有限元方法,建立了水下壳体结构静力损伤诊断的有限元模型,采用APDL语言与FORTRAN语言进行了编程并实现了程序的相互调用,程序模块具有较强的适用性.该文提出了损伤位置与损伤程度局部编码技术,对损伤的状况即位置与程度同时优化,解决了传统的编码方法(对每个单元的损伤程度编码)仅适合设计变量较少的小型结构的缺点:遗传算法是一种全局优化方法,采用该方法进行多设计变量的优化时优化空间巨大,耗时量大,优化效果差.研究表明,改进编码后的遗传算法收敛速度和效率都得到了明显改善和提高.该文总结了遗传算法在损伤诊断领域的实际应用面临的噪声问题及现阶段的研究成果,并从概率上进行了一些有意义的探索.该文在第五章以一个周边固支板的损伤诊断为例,分析了改进遗传算法在有噪声环境下的收敛性能,对噪声的抑制在概率上进行了补偿;仿真分析表明该方法能有效提高遗传算法在噪声环境下的收敛性能,能对结构损伤进行正确诊断和评估.该文还建立了水下博物馆的三维有限元模型,并基于遗传算法进行了有限元模型修正.该文的工作为遗传算法在损伤诊断领域的实际应用打下了一定的基础.