国家自然科学基金(10472003)
- 作品数：62 被引量：405H指数：14
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- 二维连续体薄板结构的拓扑优化分析
- 本文基于ICM(独立、连续、映射)方法,建立了以结构重量为目标,应力和位移共同作用的多工况下二维连续体结构拓扑优化模型,同时将包含的两类约束问题进行了无量纲化。利用对偶规划对优化模型进行了求解,降低了求解规模,提高了求解...
- 隋允康叶红玲
- 关键词：结构拓扑优化ICM方法
- 文献传递
- 连续体结构拓扑优化应力约束凝聚化的ICM方法
- <正> 结构拓扑优化的工程实用化不应该避开对应力约束的处理,而应力约束的个数对应于单元数与工况数的乘积,数量太大。以往按零阶处理的策略固然避开了敏度的计算,可是近似程度太低;如果建立应力约束的一阶近似显式, 伴随着的大量...
- 隋允康叶红玲
- 文献传递
- 基于ICM方法三维连续体结构拓扑优化被引量：21
- 2006年
- 基于ICM方法,建立了在应力和位移约束下以重量为目标的多工况下的三维连续体结构拓扑优化模型.利用von Mises强度理论,提出了应力全局化的方法,从而将局部的应力约束转化为全局的应变能约束问题,减少了约束数目,避免了敏度分析的困难;利用单位虚载荷法,将位移约束表示为设计变量的显式关系.为减小由于不同物理量在数量级上相差太大引起数值计算的误差,将应变能约束和位移约束进行无量纲化,由此建立了包含两类约束的无量纲化的优化模型.同时处理了多工况下的最佳传力路径的问题.利用对偶规划理论对模型进行了求解.另外,利用PCL语言在MSC/Patran的开发平台上实现了该文算法.数值算例表明了该方法的可行性和有效性.
- 叶红玲隋允康
- 关键词：结构拓扑优化ICM方法连续体
- 响应面方法在二维连续体形状优化中的应用被引量：14
- 2006年
- 简单介绍了响应面方法的实质,并将其应用于二维连续体结构形状优化中,结合有限元方法,近似拟合出了状态约束(应力和位移)对设计变量的显函数,代替了复杂的解析灵敏度分析,以MSC/Patran为平台采用PCL语言开发了二维连续体形状优化的程序．文中算例通过与差分法的比较表明了这一方法的有效性和可靠性．
- 李善坡隋允康
- 膜结构截面的离散变量优化方法
- 2005年
- 通过将截面离散变量映射为连续变量的途径,建立了力学模型,在连续变量截面优化最优解附近构造两节模型,并采用两节无限小单元的无穷组合的方法和变量无量纲化技术对膜结构截面离散变量进行了优化。建立了多工况下具有尺寸和应力、位移约束的优化模型。同时,在MSC.Patran和MSC.Nastran上进行了二次开发。数值算例结果表明该理论的高效性和二次开发的可行性。
- 隋允康王得天叶红玲杜家政
- 关键词：离散变量膜结构
- 力学映射下板壳结构的截面离散优化设计被引量：4
- 2006年
- 依据力学映射的方法把离散变量优化问题转换为连续变量优化问题,通过在连续优化最优解附近构造两节模型,采用无穷小单元的无穷组合方法和变量连接术对板壳结构进行优化。同时在MSC公司的Nastran软件平台上利用其PCL语言开发出优化模块,并进行了算例的优化设计。
- 隋允康袁晓兵叶宝瑞杜家政
- 关键词：板壳结构离散优化
- 压电智能桁架结构的位移最优控制被引量：2
- 2006年
- 使压电智能桁架结构中待控制节点位移的最大值达到最小,以结构强度及作动器性态作为约束条件,以作动器电压作为控制变量,建立最优控制模型。对结构进行了机电耦合有限元分析,利用线性压电学原理,导出了结构节点位移及杆件应力与控制电压的关系。模型被转化为序列线性规划问题进行求解。用数值方法模拟了结构位移控制的效果,实例表明该方法在保证强度的同时,能有效控制结构的节点位移,并可处理任意工况多位移要求的情况,这是普通结构通过初始结构设计难以实现的。
- 龙连春隋允康
- 关键词：智能结构机电耦合
- 空间映射与响应面法相结合的改进优化算法
- 2007年
- 在空间映射与响应面法相结合的基础上修改了序列响应面的程序流程,从而改变了应用响应面方法优化时的迭代本质。改进方法无须每次迭代重新拟合低保真模型响应面,只在第一次迭代拟合响应面,在此基础上调整高低保真模型设计变量间的映射关系,优化收敛更迅速。由于避免了反复的试验设计和模型分析,改进方法的计算效率远高于原方法。数值算例表明了该方法的稳定性,此方法可以大大减少应用序列响应面进行优化或可靠性评价的计算量。
- 张立新王大勇许朝辉郝小龙
- 关键词：空间映射
- 封隔器胶筒的分析与优化设计被引量：4
- 2006年
- 为了解封隔器胶筒及金属构架的受力情况并进行优化设计,用Marc非线性分析软件对该结构进行了分析计算,通过改变结构主要尺寸了解尺寸对分析结果的影响,采用响应面方法进行拟合．以封隔器胶筒最大主应力及金属构架的最大Mises应力作为综合目标,以合理的尺寸范围作为约束条件,建立优化设计模型,然后用二次规划方法求出最优设计,从而得到优化的结构．优化的胶筒最大主应力只有初始值的32％,金属构架的最大Mises应力基本不变,密封性能基本没有变化．
- 龙连春杜家政阳志光隋允康
- 关键词：有限元方法优化设计应力分析封隔器
- 应力约束下汽车车架结构的拓扑优化设计
- 2006年
- 为了得到汽车车架的概念化设计,本文基于独立、连续、映射方法,给出了汽车车架结构的计算机辅助优化设计的有效方法．采用应力全局化策略,将局部的应力约束转化为全局的应变能约束问题,建立了以结构质量为目标,应力约束下的汽车车架结构的拓扑优化模型,研究了多工况应力约束下连续体结构拓扑优化问题．另外,利用对偶理论,将建立的优化模型转化为对偶模型,用序列二次规划法进行了求解．对车架结构的数值分析表明了该方法的可行性与有效性．
- 叶红玲隋允康杜家政边炳传
- 关键词：拓扑
