平面连续体结构论文-尹芳放,叶红玲,王伟伟,隋允康

平面连续体结构论文-尹芳放,叶红玲,王伟伟,隋允康

导读:本文包含了平面连续体结构论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:连续体结构,多材料,拓扑优化,ICM方法

平面连续体结构论文文献综述

尹芳放,叶红玲,王伟伟,隋允康[1](2017)在《基于独立连续变量位移约束的双材料平面连续体结构拓扑优化》一文中研究指出本文基于独立、连续、映射ICM(Independent Continuous Mapping)方法,在满足结构位移约束的条件下,对改进的结构经济指标模型MWDC(Minimum Weight with a Displacement Constraint)进行了进一步深入研究。针对多材料结构,建立了基于独立连续变量和复合指数过滤函数的位移约束双材料平面连续体结构拓扑优化模型,并进行了优化求解。(本文来源于《北京力学会第二十叁届学术年会会议论文集》期刊2017-01-14)

任真[2](2012)在《固定网格法在平面连续体结构形状优化设计中的应用》一文中研究指出结构形状优化设计是通过改变连续体边界的几何形状达到改善结构的某些方面特性的目的,主要包括降低应力集中和提高结构的刚度等,其有效的应用可提高材料的利用效率和结构力学性能。将固定网格法与结构形状优化设计相结合,能够彻底地解决在形状优化设计过程中可能发生的有限元网格扭曲或畸变的问题。本文的主要工作是开展固定网格法在平面连续体结构形状优化设计中的应用研究。首先,本文建立了基于固定网格有限元法连续体结构的形状优化设计的框架。采用均匀二次B-spline曲线描述结构的几何边界,以B-spline曲线的控制点的坐标作为设计变量,选择固定网格有限元法作为分析方法,推导了目标函数及约束函数关于设计变量的敏度计算公式,实现光滑边界参数化的结构形状优化设计。第二,本文研究了在结构化网格上基于隐式边界法(Implicit Boundary Method, IBM)的有限元。由于采用结构化网格表示的结构模型,在边界上可能不存在节点,如何施加强制边界条件将是一个挑战。隐式边界法通过边界的隐式方程构造边界的近似的跃阶函数,进而构造满足强制边界条件的解结构。文中详细地阐述边界近似跃阶函数的构造方法,单元刚度矩阵和等效节点荷载向量的计算方法。第叁,本文研究了基于隐式边界法B-spline有限元。B-spline的基函数不满足Knocker-delta的性质,增加在结构的边界上施加强制边界条件的困难。采用隐式边界法可以解决施加强制边界条件的问题。与传统FEM相比,B-spline有限元不仅能够在不采用应力平滑算法的前提下保证单元间应力应变的连续性,而且具有良好的收敛效率。第四,本文建立了基于B-spline有限元的连续体形状优化设计的框架。在基于固定网格有限元法连续体结构的形状优化设计的框架基础上,采用B-spline有限元法作为结构分析的方法。并通过数值算例验证了文中算法的适用性及可行性。最后,对本文的工作进行了总结,并对未来工作提出展望。(本文来源于《华南理工大学》期刊2012-12-01)

赖云山[3](2011)在《平面连续体结构拓扑与形状优化设计研究》一文中研究指出本文针对平面连续体结构形状优化和拓扑优化设计构造了变厚度平面杂交应力元,并以此单元为基础,研究和提出了二维连续体结构拓扑和形状优化设计新的数学模型和算法。首先,本文提出了考虑变厚度的平面杂交应力单元。基于Hellinger-Reissner变分原理,在单元内定义独立的位移场和膜力场,推导了用于变厚度板平面应力问题分析的杂交元列式,并构造了一个变厚度平面四边形杂交元。通过若干数值算例验证了新单元的正确性和优越性。其次,本文介绍了连续体结构拓扑优化设计的基本理论和计算模型,讨论已有方法的数值不稳定问题(如棋盘格式和网格依赖性问题)及产生的原因和解决方法。提出了以节点厚度为设计变量、柔顺度作为目标函数、体积作为约束条件的拓扑优化设计模型。给出了灵敏度分析和实现拓扑优化设计的步骤。采用该模型对MBB梁等典型算例进行了拓扑优化设计,优化结果说明不需要借助过滤技术或其它处理措施,该方法就能得到具有清晰拓扑的优化结果,表明该方法的有效性和优越性。考虑到最终的拓扑边界是不光滑的,基于最终优化得到的节点厚度值利用B样条曲线光滑处理拓扑边界,以获得更实用的拓扑优化结果。第叁,研究了基于固定网格实现二维连续体结构形状优化设计的新方法。提出了以边界控制点的坐标作为设计变量,通过连接控制点的折线作为控制边界的优化模型。研究解决了相关的两个关键问题,一是被控制边界切割的单元的刚度矩阵计算,二是各种响应量对形状设计变量的灵敏度分析方法。通过对若干数值算例的形状优化设计,验证了本文提出的新的形状优化方法的有效性和优越性。第四,讨论了考虑应力约束的拓扑优化设计存在的困难,并建立了考虑全局应力约束基于节点变厚度杂交应力元的连续体结构拓扑优化模型,并详细推导了使用伴随法实现应力约束函数的敏度分析。最后,对全部工作进行了总结,并对未来工作提出了展望。(本文来源于《华南理工大学》期刊2011-05-25)

宋宗凤,陈建军,刘国梁[4](2010)在《随机-区间参数平面连续体结构可靠性分析》一文中研究指出利用3σ准则实现随机变量和区间变量的相互转换。利用区间因子法,导出区间参数结构节点位移、单元应力和单元应变能响应的均值和离差的计算表达式;利用随机因子法,导出随机参数结构响应的均值和均方差,进而解决具有随机-区间参数结构的可靠性分析问题。通过2个算例验证了该方法简单易行及其有效性。(本文来源于《武汉理工大学学报》期刊2010年08期)

宋宗凤,陈建军[5](2009)在《随机参数平面连续体结构的频率拓扑优化设计》一文中研究指出研究几何和物理参数均为随机变量的平面连续体结构在结构基频约束下的拓扑优化设计问题。以结构总质量均值极小化为目标函数,以结构的形状拓扑信息为设计变量,以结构基频概率可靠性指标为约束条件,构建了随机结构拓扑优化设计数学模型。利用代数综合法,导出了随机参数结构动力响应的均值和均方差的计算表达式。采用渐进结构优化的求解策略与方法,通过两个算例验证了文中模型及求解方法的合理性和可行性。(本文来源于《振动与冲击》期刊2009年12期)

宋宗凤,陈建军,朱增青,张耀强[6](2008)在《模糊参数平面连续体结构的拓扑优化设计》一文中研究指出研究了具有模糊参数的连续体结构在模糊载荷作用下的拓扑优化设计问题。利用信息熵将模糊变量转换为随机变量,构建了随机载荷作用下的随机参数的连续体结构的拓扑优化设计数学模型,以结构的形状拓扑信息为设计变量,结构总质量均值极小化为目标函数,满足单元应力可靠性为约束条件,利用分布函数法对应力可靠性约束进行了等价显式化处理。基于随机因子法,利用代数综合法导出了应力响应的数字特征的计算表达式。采用双方向渐进结构优化(BESO)方法求解。通过两个算例验证了该文模型及求解方法的合理性和有效性。(本文来源于《工程力学》期刊2008年10期)

崔明涛,陈建军,宋宗风[7](2007)在《区间参数平面连续体结构频率非概率可靠性拓扑优化》一文中研究指出研究了具有区间参数的平面连续体结构在固有频率非概率基频约束和频率禁区约束下的拓扑优化设计问题。考虑结构弹性模量、质量密度和频率约束限具有区间不确定性,根据SIMP材料插值方法和区间变量运算法则,构建了基于频率非概率可靠性约束的弯曲薄板和平面应力薄板结构的拓扑优化数学模型表达式,并给出了进化优化准则。算例及其结果表明文中模型和方法的有效性。(本文来源于《振动与冲击》期刊2007年08期)

杜春江,钱林方,李守成[8](2007)在《平面连续体结构拓扑优化及结果重构》一文中研究指出探讨了基于应力及其灵敏度数的平面连续体结构拓扑优化,在此基础上针对优化过程中由于棋盘格问题和模型离散后优化结果边缘呈现锯齿状,导致加工和制造困难问题,提出了利用成熟的逆向工程方法来重构优化结果的方案,在不增加计算负担的前提下,很好地解决了由于有限元方法离散和数值计算不稳定所带来的制造加工困难问题。(本文来源于《机械设计》期刊2007年01期)

陈建军,杜雷,崔明涛,王小兵,梁震涛[9](2006)在《基于概率的平面连续体结构拓扑优化》一文中研究指出构建了随机载荷作用下具有随机参数的平面连续体结构拓扑优化设计模型,以结构总质量均值极小化为目标函数,以满足单元应力可靠性为约束条件;对应力可靠性约束进行了等价显示化处理;导出了随机参数结构的应力反应数字特征的计算表达式;提出了相应的求解策略和方法。算例的优化结果表明文中模型的合理性和方法的有效性。(本文来源于《应用力学学报》期刊2006年02期)

王中华,温卫东[10](2004)在《基于模拟退火遗传算法的平面连续体结构的拓扑优化》一文中研究指出采用遗传算法,用染色体基因映射结构离散化后的单元体,通过改变基因代码实现连续结构的拓扑。优化过程中,利用遗传算法进行结构优化,通过有限元技术对结构进行建模和分析。在遗传算法中,引入模拟退火的思想,实时调整结构优化的适应度函数,改善优化分析中个体所处的生存环境,提高优化分析效率,获得较优的结构拓扑效果。算例分析表明所提出的方法是有效的。(本文来源于《航空动力学报》期刊2004年04期)

平面连续体结构论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

结构形状优化设计是通过改变连续体边界的几何形状达到改善结构的某些方面特性的目的,主要包括降低应力集中和提高结构的刚度等,其有效的应用可提高材料的利用效率和结构力学性能。将固定网格法与结构形状优化设计相结合,能够彻底地解决在形状优化设计过程中可能发生的有限元网格扭曲或畸变的问题。本文的主要工作是开展固定网格法在平面连续体结构形状优化设计中的应用研究。首先,本文建立了基于固定网格有限元法连续体结构的形状优化设计的框架。采用均匀二次B-spline曲线描述结构的几何边界,以B-spline曲线的控制点的坐标作为设计变量,选择固定网格有限元法作为分析方法,推导了目标函数及约束函数关于设计变量的敏度计算公式,实现光滑边界参数化的结构形状优化设计。第二,本文研究了在结构化网格上基于隐式边界法(Implicit Boundary Method, IBM)的有限元。由于采用结构化网格表示的结构模型,在边界上可能不存在节点,如何施加强制边界条件将是一个挑战。隐式边界法通过边界的隐式方程构造边界的近似的跃阶函数,进而构造满足强制边界条件的解结构。文中详细地阐述边界近似跃阶函数的构造方法,单元刚度矩阵和等效节点荷载向量的计算方法。第叁,本文研究了基于隐式边界法B-spline有限元。B-spline的基函数不满足Knocker-delta的性质,增加在结构的边界上施加强制边界条件的困难。采用隐式边界法可以解决施加强制边界条件的问题。与传统FEM相比,B-spline有限元不仅能够在不采用应力平滑算法的前提下保证单元间应力应变的连续性,而且具有良好的收敛效率。第四,本文建立了基于B-spline有限元的连续体形状优化设计的框架。在基于固定网格有限元法连续体结构的形状优化设计的框架基础上,采用B-spline有限元法作为结构分析的方法。并通过数值算例验证了文中算法的适用性及可行性。最后,对本文的工作进行了总结,并对未来工作提出展望。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

平面连续体结构论文参考文献

[1].尹芳放,叶红玲,王伟伟,隋允康.基于独立连续变量位移约束的双材料平面连续体结构拓扑优化[C].北京力学会第二十叁届学术年会会议论文集.2017

[2].任真.固定网格法在平面连续体结构形状优化设计中的应用[D].华南理工大学.2012

[3].赖云山.平面连续体结构拓扑与形状优化设计研究[D].华南理工大学.2011

[4].宋宗凤,陈建军,刘国梁.随机-区间参数平面连续体结构可靠性分析[J].武汉理工大学学报.2010

[5].宋宗凤,陈建军.随机参数平面连续体结构的频率拓扑优化设计[J].振动与冲击.2009

[6].宋宗凤,陈建军,朱增青,张耀强.模糊参数平面连续体结构的拓扑优化设计[J].工程力学.2008

[7].崔明涛,陈建军,宋宗风.区间参数平面连续体结构频率非概率可靠性拓扑优化[J].振动与冲击.2007

[8].杜春江,钱林方,李守成.平面连续体结构拓扑优化及结果重构[J].机械设计.2007

[9].陈建军,杜雷,崔明涛,王小兵,梁震涛.基于概率的平面连续体结构拓扑优化[J].应用力学学报.2006

[10].王中华,温卫东.基于模拟退火遗传算法的平面连续体结构的拓扑优化[J].航空动力学报.2004

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