门架钢结构实用优化设计方法

应用自行研究开发的门架钢结构优化设计软件SOA对数百个工程实例的优化分析设计证明,应用该优化方法不仅能提高设计效率,节省钢材(与常规设计相比一般可节约钢材15%以上),而且使结构受力更加合理,安全度普遍提高.本文对该门架结构实用优化设计方法及相应的优化分析软件作了简要介绍,并通过对已建工程实例进行分析对比验证了其优化效果.     

混凝土重力坝剖面优化设计的数学模型研究

混凝土重力坝的实用剖面优化设计是根据安全、经济和强度要求,通过分析计算,选择一个体积最小、施工方便的剖面形态和轮廓尺寸。本文建立了混凝土重力坝结构优化设计的数学模型和优化设计的VB软件,并应用该软件对工程实例进行了优化设计,结果证明该优化设计方法及软件具有较好的工程实用性。     

浅谈CAD软件与ANSYS在结构优化设计中的应用

本文针对在工程设计过程中提出了CAD软件的应用.为了帮助设计人员更好地理解抽象的优化理论,提高其实际动手能力,还介绍了如何利用有限元分析软件进行结构优化设计,建立了基于ANSYS的结构优化设计流程图.最后通过一个工程实例加以说明.     

浅谈CAD软件与ANSYS在结构优化设计中的应用

本文针对在工程设计过程中提出了CAD软件的应用.为了帮助设计人员更好地理解抽象的优化理论,提高其实际动手能力,还介绍了如何利用有限元分析软件进行结构优化设计,建立了基于ANSYS的结构优化设计流程图.最后通过一个工程实例加以说明.     

基于有限元分析的玻璃钢夹砂管优化设计

为了使玻璃纤维缠绕增强热固性树脂夹砂压力管的设计更加安全、经济,本文探讨了在有限元分析基础上对该复合材料结构进行优化设计的理论和方法,运用ANSYS软件对某市政给排水工程中采用的玻璃钢夹砂顶管进行了结构优化设计分析,研究了影响该结构优化设计的主要因素,计算结果表明,按此优化设计方法进行设计可节省材料25.2%.     

客车车架的结构优化设计

文章以有限元结构分析和优化算法相结合为手段,以某型大客车车架为例,根据对车架的静态强度、刚度和模态特性的分析结果,对车架局部进行了改进设计和中段纵梁的截面尺寸的设计优化,建立了中段纵梁的力学模型、优化参数模型及有限元模型,采用ANSYS参数化设计语言编制了优化设计程序,用ANSYS软件中的零阶优化方法获得最优设计;另外对车架主要结构进行了拓扑优化,优化结果使纵梁结构节省了部分材料.计算结果表明,该优化设计的方法可广泛应用于车架的优化设计工程.     

ANSYS环境下基于离散变量的网架结构优化设计

以通用有限元分析软件ANSYS作为运行环境,将网架结构的杆件截面面积作为离散的设计变量,以网架结构的总质量为目标函数,同时考虑网架的强度、刚度、稳定性以及截面尺寸等约束条件,采用一维搜索方法和改进的应力比法等优化方法,对网架结构进行了优化. 工程实例计算表明:该优化算法原理简单,收敛速度快,能在保证安全的基础上降低工程造价,取得较好的优化设计结果.     

发动机涡轮静子优化设计系统开发

以大型有限元分析软件ANSYS为计算分析平台,开发了发动机涡轮静子结构优化设计系统。该系统将传统的经典强度计算理论、工程有限元数值计算方法以及现代优化设计技术相结合,建立了涡轮静子部件的结构优化设计平台。通过CAD参数建模技术与CAE分析技术的结合,实现了几何建模→数值参数化→有限元分析→遗传算法优化的完整的技术路线。以涡轮静子部件内环孔洞形状优化为例,进行了软件的实际应用,计算表明该系统为发动机涡轮静子结构的快速优化提供了一个强有力的高效设计工具。     

一种基于ANSYS的结构优化设计方法研究

在结构优化中,将优化准则法与有限元软件ANSYS进行集成,完成结构特性分析,提取分析结果,调用高效的优化算法完成优化计算。所提出的优化设计方法充分利用了有限元分析软件强大的分析功能和高效算法的优越性,提高了优化效率,优化实例表明了该方法的有效性和实用性。     

基于拓扑优化的钢桥结构合理构型研究

采用拓扑优化的方法,对钢桥结构的合理构型设计进行了研究.首先,基于Hypermesh建立了一个矩形区域的初始有限元模型,在赋予钢材参数后,进行了静力分析.然后,对模型设定可设计区域,以结构刚度为约束条件,结构总质量最小为目标函数,应用OptStruct对钢桥进行了拓扑优化.最后,提炼结构优化后的计算模型,重新进行有限元静力分析,得到结构的位移和应力分布,并将优化结果与初始模型的结果进行了对比分析.研究结果表明:优化后的结构合理构型表现为拱和桁架的组合结构,通过优化设计,在结构刚度和强度基本不变的情况下,钢桥结构的总质量可降低54%.该方法应用于一个旧桥加固工程中,有效性和可行性得到了验证.     

磁流变阻尼器的有限元参数优化设计

磁流变阻尼器结构优化设计是高性能磁流变阻尼器研制及应用的关键技术。在传统磁流变阻尼器设计方法的基础上,将有限元分析方法引入结构优化设计程序中。针对某汽车磁流变阻尼器的设计、开发,建立了优化模型,提出了磁流变阻尼器优化设计计算流程。采用有限元分析软件ANSYS的参数化编程语言APDL(ANSYS Parametric Design Language),对汽车磁流变阻尼器的结构参数进行了优化。研究结果表明:采用参数化编程语言APDL程序对磁流变阻尼器进行优化设计,结构体积明显减小,磁场分布更加合理,能量利用率增加,阻尼力调节范围满足实际工程需要,优化设计方法是可行和有效的。     

基于LINGO的离合器踏板力优化设计

本设计全面分析了离合器踏板的工作特性,以在最大踏板力优化目标,建立非线性多参数优化设计数学模型,结合实例采用LINGO软件求解该模型。结果表明,优化后的离合器踏板力值明显优于原设计,离合器性能、传动系统及环境系统等诸多因素的影响,采用LINGO软件求解优化问题,算法简单实用,提高了设计效率。本文探讨了对离合器踏板增加助力弹簧优化设计的方法,并用实例证明了该方法的有效性和实用价值。     

基于ANSYS的OOP技术进行门式刚架结构优化设计

轻钢结构在施工周期、结构适用性上与传统建筑产品相比,具备明显的优势。对门式刚架轻型房屋钢结构来说,因其节省钢材而被广泛使用,但是不合理的建筑尺寸往往会导致结构用钢量的增加,所以结构的轻型化对该类型建筑结构系统有着重要的意义。文章运用有限元理论以及有限元分析软件ANSYS基于面向对象程序设计技术对某工业厂房门式刚架进行实例分析,结构优化数学建模并作了结构分析,得出了结构优化次数、结构用钢量及截面尺寸的关系,并根据分析结果提出了合理优化设计的建议。     

一种融入AD理论与DSM的软件建模方法

提出一种融入公理设计理论与设计结构矩阵的软件建模方法．从用户功能需求出发,在利用设计矩阵对功能域和物理域进行“之”字形分解的过程中,将设计矩阵与设计结构矩阵集成并同步演化,从而通过设计结构矩阵来描述各阶段的设计结果,然后对其进行评价进而优化设计矩阵,以实现对软件建模中间过程的设计决策．应用实例分析验证了该方法在软件建模过程中的合理性和有效性．     

基于APDL语言的网架结构优化设计

以通用有限元分析软件Ansys的二次开发语言APDL为开发工具,以网架结构的杆件截面面积作为设计变量,以网架结构的总质量作为目标函数,并考虑网架的强度、稳定、刚度、挠度以及截面规格等约束条件,采用改进的一维搜索算法和满应力准则法,分刚度、应力两步骤对网架结构进行优化.工程实例表明,该优化设计原理简单,收敛速度快,Ansys的分析结果可直接作为优化设计结果使用.     

国家自然科学基金研究专著《基于性能的结构抗震设计——理论、方法与应用》

本书较系统地介绍了基于性能的抗震设计思想、理论和方法，建立起了基于性能的结构抗震优化设计的框架，着重介绍了作者多年来的相关研究成果，主要包括基于投资-效应准则的优化设计模型的建立、基于性能的目标可靠度优化决策、结构分灾抗震设计及基础隔震结构一体化优化设计、结构可靠度分析及基于可靠度的优化设计算法研究、ANSYS软件二次开发及其在实际工程中的应用等．     

轮胎定型硫化机结构优化设计

针对轮胎定型硫化机设计中的实际工程需求,将结构有限元分析技术与优化方法相结合,以硫化机的主要部件横梁为例,研究了硫化机的结构拓扑优化设计和结构尺寸优化设计,讨论了其中的一些关键技术,包括应力和位移约束下连续体结构的拓扑优化、基于离散变量的结构优化设计和敏度分析,工程生产实际应用验证了所述方法的有效性。     

基于ANSYS的门式刚架结构优化设计

运用大型有限元分析软件ANSYS对工程中广泛使用的门式刚架结构进行了截面优化设计,得到了满足一定工程要求条件下的最优截面尺寸,节省了大量的钢材。     

考虑随机性局部约束的离散变量结构优化设计

随机性局部约束问题是结构优化设计中存在的一个普遍问题,该问题影响着结构优化设计软件的通用性.本文针对离散变量截面优化设计问题提出了一种处理随机性局部约束的算法及其程序实现并给出了几个实例.     

渐进结构优化方法在联轴器优化设计中的应用

针对联轴器优化设计中普遍关注的结构轻量化和最大应力最小化问题,借助Hyperworks 有限元分析软件,采用渐进结构优化方法,对SSWZ330 型十字轴万向联轴器进行了结构拓扑优化设计。优化后,可使材料节省9． 17%,工作时最大静应变减少2． 3%,最大应力减少52． 1%,改善了结构性能,减轻了结构重量,拓展了Hyperworks 软件在机械部件结构拓扑优化设计领域的实际工程应用。