结构最大刚度拓扑优化的隐式方法

提出了结构在力、位移以及力与位移混合作用方式下结构最大刚度拓扑优化的一般性设计方法.设计目标为最大化结构的最小总势能,设计变量为单元的密度.通过SIMP(solid isotropic materials with penalization)准则建立设计变量与结构性能之间的关系.通过KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件推导了优化问题的最优解条件;并给出了基于最优解条件的变量迭代格式.迭代格式不显含目标函数,是一种隐式的求解方法.数值算例表明,对于结构承受力、位移以及力和位移混合作用时均能够获得准确结果,且方法具有简洁高效的特点.     

变刚度框剪结构的剪力墙刚度优化

文章通过对变刚度框剪结构层单元模型分析,推导出整体刚度方程,并考虑多振型因素的影响,提出变刚度框剪结构的剪力墙刚度优化的计算方法,同时运用Matlab编制的软件程序对实例进行了计算,可便捷计算出剪力墙的最优刚度及各种地震作用情况下的位移,给结构的初步设计带来一定的参考价值。     

具有阶段结构的种群系统捕获的优化方法

给出单种群阶段结构模型,分别对其幼年种群和成年种群捕获问题,给出以最大捕获可持续均衡收获(MSY)为目标的最优捕获策略.     

具有阶段结构的种群系统捕获的优化方法

给出单种群阶段结构模型,分别对其幼年种群和成年种群捕获问题,给出以最大捕获可持续均衡收获(MSY)为目标的最优捕获策略.     

结构刚度优化问题模型比较研究

针对结构刚度优化问题存在不同优化模型,本文以悬臂梁分布参数优化问题为例,对体积比约束下柔顺度极小优化模型及位移约束下重量极小优化模型进行了比较。对集中荷载及均布荷载两种作用情况下,采用拉格朗日乘子法求解得到了设计变量梁高的分布函数表达式,并给出了最优解时梁的挠曲线方程,通过优化模型解析解及挠曲线方程的比较,得到结论:在单个集中荷载作用时,两种模型间可建立等价关系,但在均布荷载情况下,难以建立两种模型间的等价。     

轿车车身刚度优化方法研究

建立了国产某中级轿车车身刚度分析的有限元模型,计算并验证了其静态弯曲特性和扭转特性;结合结构分析软件,推导了板壳结构静态刚度修改灵敏度公式,进而进行了轿车车身扭转挠度关于各零件板厚度的灵敏度计算分析,为轿车车身刚度优化设计提供了依据.     

路面结构的路基刚度提高方法

为满足路面结构对路基刚度的要求,基于弹性半空间和双层弹性体系弯沉等效原则,进行路基刚度补偿设计,揭示路基刚度、加铺材料刚度和加铺层厚度对加铺效果的影响。在大型加速加载试槽中选取一段足尺试验路,铺筑级配碎石刚度补偿层,计算并实测路基顶面当量回弹模量。对典型路面结构进行有限元计算,研究结果表明:按弯沉等效原则计算的路基顶面当量回弹模量理论结果与现场测试结果较吻合,能指导刚度补偿层的设计;当路基当量回弹模量从40 MPa提高至120 MPa时,路面结构的整体刚度提高26.9%,水稳层底的拉应力降低15.1%,说明提高路基刚度,能够有效提高路面结构的耐久性。     

负刚度结构的刚度分析

随着隔振技术进步,采用负刚度结构的低频隔振设计越来越多,负刚度的计算是低频隔振设计中的一个关键问题.针对一典型负刚度结构采用了附加正刚度弹簧的方法进行了分析.通过理论分析验证了有限元分析方法的正确性,该方法可用于形状复杂的工程结构设计中.     

压缩机管道结构支承刚度动力优化研究

从工程应用出发，提出了压缩机管系结构支承刚度优化数学模型，考虑管系结构低阶频率约束和最大振幅约束，重点推导在周期激振力作用下稳态响应幅值随设计变量变化的灵敏度分析公式，最后给出２个算例和频率测试值。     

钢箱梁临时支撑结构梁柱刚度比优化

在工程建设中支架法施工应用广泛,无论是现浇还是拼装施工,均需要其支撑上部的荷载.本文以宝鸡陆港大桥钢箱梁施工为背景,重点对钢箱梁原位支架法施工中的支架结构进行力学研究,对钢箱梁临时支撑结构刚度进行理论分析,研究横梁刚度变化对支架整体受力的影响规律,得出了支架结构合理的梁柱刚度比,并成功应用于实际工程项目中,为后续支架结...     

浅谈高层建筑结构侧向刚度计算方法

为满足高层结构侧向刚度的抗震设计需求,通常需要开展高层建筑结构的侧向刚度计算工作。文章通过对现行的高层建筑结构侧向刚度进行讨论和分析,提出了针对不同工程条件下高层建筑结构侧向刚度的计算方法。进一步通过对实例验算分析,得到所提出的高层建筑结构侧向刚度计算方法具有良好的理论基础和应用前景,可为相关规范在计算高层建筑结构刚度方面提供参考。     

具有范数结构多目标优化问题的近似方法及应用

【目的】研究了一类特殊的具有范数结构的多目标优化问题,并应用于解决实际问题。【方法】针对这类多目标优化问题的求解,基于标量化思想,在适当假设条件下提出了一种近似方法。【结果】可以通过调整几类参数的取值范围获得多目标优化问题的Pareto解。【结论】利用具有范数结构的多目标优化模型和本文提出的近似求解方法于绩效管理中基础工作量的设置和电厂发电机的分配问题。     

结构优化设计与最大熵原理

介绍了在结构最优设计中，将序列二次规划数学模式与最大熵原理结合的解法。不仅使迭代计算实现公式化，不解一个联立方程；同时在每一次迭代计算也随之给出了相应的约束信息。较之其它方法，免去了专设的可行性与最优性的检查。计算表明，本文的计算格式，不仅使计算过程简捷、清晰，而且适应性也为之宽广了。如能选择好计算参数ｐ，还能进一步使迭代迅速收敛，对于联合优化问题也有较高的效率。     

最大刚度下单孔静压圆盘止推气体轴承的参数优化

根据已知承载力求最大静刚度的设计准则,采用不可压缩流简化方法,推导出显含圆盘止推轴承结构参数的等效刚度计算式.图解法分析结果表明,轴承的最大刚度点位于设计平面内稳定性约束条件和供气孔直径约束条件的交点;数值优化计算的结果与图解法一致,计算方法可行.     

基于刚度性能优化的比例灵敏度方法研究

文章针对某款微型纯电动汽车扭转刚度不足的问题,在详细参数设计阶段提出了用比例灵敏度方法为基础对白车身结构件进行尺寸优化。首先利用Hyper Mesh软件建立正确的白车身有限元模型,并对其刚度性能进行分析;基于扭转刚度性能提升的需求,在已有灵敏度方法研究的基础上,提出了比例灵敏度变量优选方法;最后建立优化数学模型,以车身质量最小化为目标、扭转刚度性能要求为约束,通过优化白车身薄板件厚度,得到满足性能要求的车身结构。优化后扭转刚度提升了24.56%,验证了比例灵敏度变量优选方法对结构刚度性能提升的有效性。     

具有快速性的变结构控制方法

此种变结构控制方法综合了最优控制和变结构控制二者的优势,在平衡点附近采用变结构控制减少了偏差与振荡,远处采用快速控制既保持了快速性又扩大了稳定区域。保证了拿局稳定在控制的推导中采用了合适的目标集和时间倒推的方法大大简化了问题的复杂性     

板筋结构优化方法

在对板筋结构进行分类的基础上 ,提出了大型板筋结构尺寸、形状优化的系统方法。围绕拟牛顿和线性规划算法 ,对中间变量设计、灵敏度分析、KnhnTucker条件、约束删除、对偶变换、目标 -约束近似、满应力设计等具体过程进行了说明。最后 ,对小浪底水轮发电机下机架方案进行了优化改进     

具有不同水平刚度的平板橡胶支座的网壳结构动力响应分析

通过有限元ANSYS软件模拟,在大跨度网壳结构中增加含有螺栓的平板橡胶支座.分别对含有6种不同水平刚度的平板橡胶支座的网壳结构进行分析,得到平板橡胶支座应用在大跨度结构中的动力响应.结果显示:水平刚度的增加有利于跨中挠度的减小,但杆件内力变化呈先增大后减小的趋势.     

具有多种约束的连续体结构拓扑优化

对于具有多种约束条件的连续体结构的拓扑优化设计，本文提出一种通用优化方法：首先用优化方法确定微孔或称为基点的位置，然后再扩大微孔并确定其边界．文中对于具有应力和位移约束的几个平面问题进行拓扑优化，计算结果十分令人满意．     

基于系统的轿车车门下沉刚度分析及结构优化

针对轿车车门下沉的问题,以轿车车门为研究对象,建立了车门下沉刚度的有限元模型,对轿车车门下沉刚度的各影响因素进行了分析并优化.就车门在不同的边界条件下,系统地分析了螺栓简化方式、螺栓预紧力大小、铰链、车门钣金及车身钣金对车门下沉刚度的影响,根据实验数据和分析结果给出了改善车门下沉刚度的最佳设计参数.