基于可靠性的结构优化设计

建立以重量为目标函数的平面刚架优化模型,对结构进行基于可靠性的优化设计,可靠指标的求解采用JC法,优化算法采用约束变尺度法,最后给出平面刚架计算实例,结果表明了方法的有效性。     

按可靠性标准的结构优化设计

本文采用作用效应Ｓ和结构或构件的抗力Ｒ作为综合的基本随机变量，建立了当Ｓ和Ｒ均按正态分布或对数正态分布时，按可靠性标准的结构优化设计模型。     

基于混沌粒子群算法的结构可靠性优化设计

针对基本粒子群算法的早熟问题,充分运用混沌优化与粒子群优化的搜索特性,动态收缩搜索区域,将混沌粒子群算法应用到结构可靠性优化理论,建立结构系统可靠度约束下最小化结构质量的优化模型,提出基于混沌粒子群算法的结构可靠性优化设计方法.利用该优化方法进行框架结构优化设计.研究结果表明:运用所提出的可靠性优化设计所得结果显著优于运用基本粒子群算法和最佳矢量型算法所得结果;该方法易于实现,稳定性好,具有较好的工程实用价值和较强的开发能力.     

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。     

三角带传动的模糊可靠性优化设计

运用可靠性理论及模糊数学基本知识,建立了三角带传动的模糊可靠性优化设计的数学模型,并结合实例进行了优化设计。     

基于整体可靠度的平面钢框架优化设计

本文针对目前我国钢结构设计采用的基于结构构件可靠度的设计方法,提出其不足即设计出来的结构的可靠度水平不明确、用钢量较大等,并引出了基于结构整体可靠度的设计新方法,该方法的特点是使设计出来的结构有一个明确的可靠度水平。给出了一个按传统方法设计出来的结构,并且按照基于结构整体可靠度的设计方法对其进行了优化,同时给出了优化过程中注意事项,结果表明优化后的结构用钢量较省。     

同源随机激励下基于系统动力可靠性的结构优化设计

把结构系统动力可靠性分析与最优化设计结构起来，以结构系统的最小质量为目标函数，给出了考虑在同源随机激励下多自由度线性系统总的可靠性的结构优化设计方法，运用谱分析理论，推导了结构系统在平稳随机过程激励下响应的统计特征，同时结合首次超越破坏的Possion模型计算结构系统的可靠性，最终采用广义乘子法得到结构系统设计变量的最优值，计算结果表明该方法是可行的。     

轻型门式刚架结构截面优化设计

门式刚架结构截面优化设计,可以提高设计效率,与常规设计相比可节约钢材,同时使结构受力更加合理,安全度得到有效提高。     

机构运动的模糊可靠性优化设计

将模糊可靠性设计和结构优化设计引入到机构综合中，建立了机构运动模糊可靠性优化设计的数学模型，并进行了实例计算，结果表明这种模型可提高机构设计的精度。     

基于ANSYS的平面刚架的优化设计

为了以最少的原材料满足结构强度、刚度要求,利用大型有限元分析软件ANSYS对一个平面刚架进行了优化设计,得到了体积、立柱截面高度和斜梁截面高度等计算结果,通过分析比较有限元计算结果与理论结果,验证了有限元计算结果的正确性,为此类问题的最优化设计提供了参考.     

基于可靠性的工程设计

现代结构要求更危险和更复杂的设计，需要精确地了解结构的载荷、几何、材料性能、制造过程和运行环境等的不确定性。可靠性评估技术可用来发展安全设计，并确定在结构系统中的不确定性所产生影响，然而通过进一步的研究、试验和质量控制来提高结构的安全性和功效。     

基于可靠性的结构动态拓扑优化方法

实际工程结构设计往往在确定性范畴内进行,所得结构存在较大失效可能性.基于此,提出一种基于可靠性的连续体动态拓扑优化方法,将结构可靠性分析方法嵌套到连续体拓扑优化中.考虑了结构几何尺寸和材料体积的不确定性,并用高斯分布来度量.将结构可靠度作为约束嵌套到连续体拓扑优化中,属于二次嵌套优化问题,但计算效率低下,不适于工程应用.提出一种解耦策略将结构可靠性分析从连续体拓扑优化中解耦出来,使结构可靠性分析与动态拓扑优化为两个独立的优化循环,大大提高了计算效率.建立以结构基频最大为优化目标,满足一定体积约束和可靠度要求的优化问题,利用各向同性材料惩罚模型(SIMP)和移动渐进方法(MMA)求解该优化问题.所提方法可以得到满足不同可靠度要求的一系列最优结构,并用标准算例验证其有效性.     

SQP法在大型结构优化设计中应用的研究

首先分析了SQP法的原理与特点,然后根据大型结构优化设计问题的要求,提出了把SQP法应用于其中的一些关键技术问题,如敏度分析、结构重分析等.通过工程实例的应用和设计计算,成功地把SQP法应用于大型结构优化设计问题的求解,得到了满意的结果.     

基于灵敏度附加项的多目标可靠性稳健优化设计

以实现多目标优化问题的可靠性稳健优化设计为目标,基于可靠性设计的随机摄动法建立可靠度约束条件,通过对目标函数和约束条件进行灵敏度分析,生成目标函数和约束函数的灵敏度附加项,建立了两种基于灵敏度附加目标函数的可靠性稳健优化设计模型;应用Matlab7.1语言的优化和符号工具箱实现机械零件的稳健设计.算例表明,本文提出的可靠性稳健优化设计方法具有较高的精度和可靠度,为机械零件的可靠性设计提供了理论依据.     

基于鞍点逼近的车辆零部件可靠性优化设计

将可靠性理论与优化技术相结合,讨论了车辆零部件的可靠性优化设计问题,提出了可靠性优化设计的数值计算方法.在基本随机参数概率分布已知的前提下,应用鞍点逼近技术,得到了外载荷作用下随机响应的概率密度函数和分布函数.通过与Monte-Carlo方法对比分析,可知利用该方法得到的计算结果精度高,并且计算速度快.因此用鞍点逼近法计算车辆零部件的可靠度为车辆零部件的可靠性优化设计奠定了理论基础,保障了在车辆零部件的可靠性优化设计中迅速、准确地得到车辆零部件的设计信息.     

基于元件可靠度的结构优化方法

针对基于元件可靠度或各失效模式可靠度的结构优化的数学模型,采用均值一次二阶矩法,直接将 随机优化问题化为确定性的优化问题来求解,所给算例说明了其有效性和实用性。     

基于可靠度的输电塔抗风优化研究

提出一种基于可靠度约束的输电塔实用抗风优化设计方法.首先,识别出体系的失效模式并找出关键杆件同时提取各失效模式对应的安全余量方程,计算各失效模式的可靠指标.然后,对可靠度不满足的失效模式通过加强关键杆件的方法进行优化.最后,对各失效模式进行综合求出体系可靠指标,若体系可靠度满足要求则优化结束,若体系可靠度不满足则通过优化最小可靠指标的失效模式来提高体系可靠度直到满足为止.编制程序对塔架进行了若干个风速的优化,分析结果表明:1)在完整失效路径上存在关键的破坏杆件,对关键杆件进行优化可以有效地提高体系可靠度;2)这是一种直接消除结构薄弱点的优化,优化效果好;3)随优化风速的增大,优化的效率将变低;4)方法计算简单,结果合理.     

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。