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飞机加强框的一种结构拓扑优化设计方法 被引量：14
1
作者 邓扬晨 刘晓欧 朱继宏 《飞机设计》 2004年第4期11-16,共6页
为了能够有效地降低飞机结构承力件的质量,针对飞机骨架,以加强框的概念设计为研究内容, 通过对“敏度阈值”概念的分析,指出其不足,提出了“改进的敏度阈值”概念,并与“约束补偿”策略结 合而形成新的拓扑优化算法,用于加强框的... 为了能够有效地降低飞机结构承力件的质量,针对飞机骨架,以加强框的概念设计为研究内容, 通过对“敏度阈值”概念的分析,指出其不足,提出了“改进的敏度阈值”概念,并与“约束补偿”策略结 合而形成新的拓扑优化算法,用于加强框的材料布局设计。多个算例中,拓扑优化结果均显示其结构型式十 分新颖,值得深入地探讨。由此可以得出3点结论:(1)采用CAD/CAE和拓扑优化相结合用于飞机加强框 的初始方案设计是可行的;(2)作者提出的“改进的敏度阈值”拓扑优化算法是有效的;(3)构建一种具有 良好操作性的、有别于经验设计的加强框概念设计新方法。 展开更多
关键词 飞机结构 结构拓扑优化 布局设计 概念设计 显示 阈值 算法 约束 算例 设计方法
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基于连续密度变量的结构支撑布局优化设计 被引量：11
2
作者 朱继宏 张卫红 +2 位作者 田军 邓扬晨 邱克鹏 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2004年第9期1113-1116,共4页
支撑布局的优化设计是决定结构设计质量与力学品质的关键因素 ,论文提出了用拓扑优化技术进行支撑布局优化设计的一种方法。为了实现结构动力学性能优化 ,采用拓扑优化方法中的虚拟密度技术 ,将支撑单元布局这一离散变量问题转化为连续... 支撑布局的优化设计是决定结构设计质量与力学品质的关键因素 ,论文提出了用拓扑优化技术进行支撑布局优化设计的一种方法。为了实现结构动力学性能优化 ,采用拓扑优化方法中的虚拟密度技术 ,将支撑单元布局这一离散变量问题转化为连续变量优化问题。该方法以虚拟密度作为设计变量 ,基于单元刚度矩阵与设计变量的指数对应关系 ,建立了结构固有频率对设计变量的灵敏度计算格式 ,实现了动力学优化。论文给出了支撑布局拓扑优化的实例 ,这些问题对于检验论文中所使用的拓扑优化方法的可行性和结果的可信度有很大帮助 ,同样对于这种方法的推广应用也有很大指导意义。计算结果表明 ,拓扑优化方法不仅能够解决结构布局优化设计问题 ,而且在模型建立合理的情况下 。 展开更多
关键词 拓扑优化 结构固有频率 灵敏度分析 支撑布局
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基于拓扑优化技术的飞机普通框设计方法研究 被引量：14
3
作者 邓扬晨 陈华 +1 位作者 马明亮 章怡宁 《强度与环境》 2005年第2期39-45,共7页
为了能够合理地降低飞机结构重量系数,针对飞机结构件,以普通框为研究对象,通过对“敏度阈值”的改进,提出“敏度变阈值”概念,并与“约束补偿”策略结合而形成拓扑优化算法,用于普通框的材料布局设计。以一轻型飞机的后段某一普通框为... 为了能够合理地降低飞机结构重量系数,针对飞机结构件,以普通框为研究对象,通过对“敏度阈值”的改进,提出“敏度变阈值”概念,并与“约束补偿”策略结合而形成拓扑优化算法,用于普通框的材料布局设计。以一轻型飞机的后段某一普通框为例,拓扑优化结果表明:(1)等材料设计时,刚度提高百分之四十;(2)等刚度设计时,材料用量减少百分之三十。由此可以得出:(1)基于“敏度变阈值”的拓扑优化算法用于飞机普通框改进设计是可行的和有效的;(2)给出了一种具有可操作性的设计方法,用以实现框结构“等刚度”的设计思想;(3)所给出的方法易于飞机结构设计人员接受与掌握,并且具有工程实用价值。 展开更多
关键词 飞机结构设计 普通框 材料布局 拓扑优化 敏度变阈值 约束补偿
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飞机翼面结构布局综合设计方法研究 被引量：8
4
作者 邓扬晨 詹光 +1 位作者 高彤 章怡宁 《飞机设计》 2004年第2期28-36,共9页
为了探讨飞机翼面结构主要纵横骨架的最佳布局问题 ,并提供符合工程实际的、用于概念设计阶段的飞机结构设计方法 ,本文采用分级优化与集成的策略 ,该策略分为 3个层次。第一个层次为拓扑优化 ,并由此确定纵向骨架的个数与位置的最优布... 为了探讨飞机翼面结构主要纵横骨架的最佳布局问题 ,并提供符合工程实际的、用于概念设计阶段的飞机结构设计方法 ,本文采用分级优化与集成的策略 ,该策略分为 3个层次。第一个层次为拓扑优化 ,并由此确定纵向骨架的个数与位置的最优布局 ;第二个层次为尺寸优化 ,它用来确定翼面的中间参数 ;第三个层次为稳定性准则优化 ,它确定横向骨架的个数与位置的最优布局。在分级优化的 3个层次中 ,拓扑优化是独立的 ,尺寸优化与稳定性准则优化是相互耦合的。以国外某飞机机翼为例 ,结果表明本文提出分级优化的思路与所采用的集成方法是可行的 ,并且具有很好的数值效果。作者认为 :它对从事飞机结构设计的人员有一定的指导性和参考价值 ,值得在飞机设计部门推广应用。最后 ,总结给出 展开更多
关键词 布局 层次 个数 指导性 文采 结论 实际 飞机翼面 飞机结构 飞机设计
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舰载无人机着舰技术现状及发展趋势 被引量：9
5
作者 梁磊 肖静 邓扬晨 《西安航空学院学报》 2020年第5期23-28,共6页
对国内外舰载无人机着舰的若干种技术进行了综合评述。首先,总体概括了舰载无人机着舰的技术难点,讨论了各种技术的特点和发展现状;随后,剖析了舰载无人机着舰技术的发展趋势;最后得出结论,在解决进场轨迹规划技术、着舰控制技术、着舰... 对国内外舰载无人机着舰的若干种技术进行了综合评述。首先,总体概括了舰载无人机着舰的技术难点,讨论了各种技术的特点和发展现状;随后,剖析了舰载无人机着舰技术的发展趋势;最后得出结论,在解决进场轨迹规划技术、着舰控制技术、着舰引导技术、着舰数据链技术和着舰自主安全技术后,可有效化解无人机着舰的安全风险,未来无人机着舰技术会向着智能化的方向发展。综述表明,国外舰载无人机着舰技术相对成熟,对我国发展类似技术具有重要借鉴意义。 展开更多
关键词 无人机 轨迹规划 着舰控制 着舰引导 着舰数据链 着舰自主安全
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基于传力路径下结构优化设计研究 被引量：9
6
作者 邓扬晨 邱克鹏 +1 位作者 张卫红 章怡宁 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2003年第4期622-626,共5页
为了探讨符合工程结构设计人员思维习惯的和便于理解与接受的优化设计方法 ,作者借鉴工程师的设计经验与直觉判断 ,在合理构件力学模型的基础上 ,通过一次 SAMCEF有限元分析获得结构的内力流 ,即传力路线 ,并由此确定结构布局的形式 ;利... 为了探讨符合工程结构设计人员思维习惯的和便于理解与接受的优化设计方法 ,作者借鉴工程师的设计经验与直觉判断 ,在合理构件力学模型的基础上 ,通过一次 SAMCEF有限元分析获得结构的内力流 ,即传力路线 ,并由此确定结构布局的形式 ;利用 MATL AB优化工具箱进行形状与尺寸优化 ,形成一种易于工程人员使用的新方法。从表 1、表 3、表 4和表 5 ,以及表 2、表 6和表 7的数据对比分析可知 :计算结果稳定可靠。本文方法具有思路清晰、力学概念明确、算法简单有效 。 展开更多
关键词 传力路径 结构布局 几何优化 尺寸优化 SAMCEF MATLAB
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大展弦比直机翼双机身飞机中机身与机翼的最佳布置问题 被引量：8
7
作者 邓扬晨 吴敬涛 贺集乐 《飞机设计》 2005年第1期14-16,共3页
为了探讨双机身大展弦比直机翼无人机中基于翼面弯曲刚度下机身与机翼的最佳布置问题, 本文采用工程梁对这一问题进行建模, 并利用MATLAB6. 5的优化工具箱给出数值优化解。在此工作的基础上,研究了翼面扭转刚度, 计算结果表明, 与单机... 为了探讨双机身大展弦比直机翼无人机中基于翼面弯曲刚度下机身与机翼的最佳布置问题, 本文采用工程梁对这一问题进行建模, 并利用MATLAB6. 5的优化工具箱给出数值优化解。在此工作的基础上,研究了翼面扭转刚度, 计算结果表明, 与单机身布局相比, 双机身布局中的翼面结构扭转刚度提高了4倍。结合文献[1]的工作, 可以得出结论: 就结构刚度(弯曲和扭转)而言, 双机身布局具有一定的优势, 值得做进一步的分析。 展开更多
关键词 大展弦比 机身 机翼 布置 最佳 MATLAB6.5 飞机 扭转刚度 优化工具箱 弯曲刚度 计算结果 翼面结构 结构刚度 无人机 优化解 布局
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近似函数用于材料腐蚀的数学建模 被引量：8
8
作者 邓扬晨 郦正能 +1 位作者 章怡宁 程基伟 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期74-77,共4页
将近似函数引进到材料腐蚀的数学建模中 ,根据腐蚀数据特点 ,提出分段建模概念 ,并分别与灰色GM( 1 ,1 )模型、动态数据双向差分模型和幂函数模型对比 .结果表明 ,这种近似函数模型的精度除普遍高于其它 3种模型外 ,还具有很强的适用性 ... 将近似函数引进到材料腐蚀的数学建模中 ,根据腐蚀数据特点 ,提出分段建模概念 ,并分别与灰色GM( 1 ,1 )模型、动态数据双向差分模型和幂函数模型对比 .结果表明 ,这种近似函数模型的精度除普遍高于其它 3种模型外 ,还具有很强的适用性 ,在工程上具有一定的应用前景 .同时 ,由经验变换模型和该近似函数模型的数值处理推测认为 ,腐蚀过程中可能存在“腐蚀临界点” . 展开更多
关键词 腐蚀临界点 近似函数 材料腐蚀 飞机结构 数学模型
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基于敏度阈值拓扑优化方法在飞机加强框设计中的应用 被引量：7
9
作者 邓扬晨 李学军 +1 位作者 朱继宏 陈华 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2005年第4期26-31,共6页
为了能够有效地降低飞机结构承力件的重量,针对飞机骨架,以加强框的概念设计为研究内容,通过对‘敏度阈值”概念的分析,指出其不足,提出了“改进的敏度阈值”概念,并与“约束补偿”策略结合而形成新的拓扑优化算法,用于加强框的材料布... 为了能够有效地降低飞机结构承力件的重量,针对飞机骨架,以加强框的概念设计为研究内容,通过对‘敏度阈值”概念的分析,指出其不足,提出了“改进的敏度阈值”概念,并与“约束补偿”策略结合而形成新的拓扑优化算法,用于加强框的材料布局设计.多个算例中的拓扑优化结果均显示其结构型式十分新颖,值得深入地探讨. 展开更多
关键词 敏度阈值 拓扑优化 飞机加强框 约束补偿 弹舱设计
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飞机活动翼面的结构布局方法研究 被引量：4
10
作者 邓扬晨 张卫红 +1 位作者 万敏 章怡宁 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2004年第5期14-17,共4页
为探讨飞机活动翼面结构布局方法,提供一种用于结构方案论证时的新方法.采用模块化策略作为技术途径,表现为将CAD,CAE和结构拓扑优化组合使用,以UG作为CAD几何造型平台,以ANSYS作为CAE建模平台,利用“敏度阀值”概念和“约束补偿”措施... 为探讨飞机活动翼面结构布局方法,提供一种用于结构方案论证时的新方法.采用模块化策略作为技术途径,表现为将CAD,CAE和结构拓扑优化组合使用,以UG作为CAD几何造型平台,以ANSYS作为CAE建模平台,利用“敏度阀值”概念和“约束补偿”措施构造出一种拓扑优化新算法.以实际飞机型号作为算例,优化结果与真实的结构布局形式相比较,能够指出传统设计的不足之处,既验证了建立的物理模型的合理性,又考核了该优化算法的有效性. 展开更多
关键词 CAD CAE 几何造型 UG 新算法 平台 建模 活动 实际 结构布局
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拓扑优化方法在飞机结构件概念设计中的应用 被引量：7
11
作者 陈华 邓扬晨 《航空计算技术》 2006年第5期50-54,共5页
为了能够有效地降低飞机结构承力件的重量,针对飞机骨架,以加强框和普通框以及翼梁的概念设计为研究内容,通过对“敏度阈值”概念的分析,指出其不足,提出了“改进的敏度阈值”概念,并与“约束补偿”策略结合而形成新的拓扑优化算法,用... 为了能够有效地降低飞机结构承力件的重量,针对飞机骨架,以加强框和普通框以及翼梁的概念设计为研究内容,通过对“敏度阈值”概念的分析,指出其不足,提出了“改进的敏度阈值”概念,并与“约束补偿”策略结合而形成新的拓扑优化算法,用于上述结构件的材料布局优化设计。多个算例中的拓扑优化结果均显示其结构型式十分新颖,值得深入地探讨。 展开更多
关键词 飞机结构件 概念设计 拓扑优化 敏度阈值 约束补偿 CAD/CAE 集成设计
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近似函数用于疲劳寿命曲线的数学建模 被引量：6
12
作者 邓扬晨 章怡宁 郦正能 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期351-354,共4页
将近似函数引进到带缺口试验件的疲劳寿命数学建模中 ,利用“疲劳转折点”概念 ,提出“分段建模”概念 ,给出基于经验变换和基于近似函数的两种数学模型 ,并与传统的“三参数”模型对比。结果表明 :两种模型的精度高 ,适用范围广 ,其中 ... 将近似函数引进到带缺口试验件的疲劳寿命数学建模中 ,利用“疲劳转折点”概念 ,提出“分段建模”概念 ,给出基于经验变换和基于近似函数的两种数学模型 ,并与传统的“三参数”模型对比。结果表明 :两种模型的精度高 ,适用范围广 ,其中 ,基于近似函数的数学模型还具有很强的适应性 。 展开更多
关键词 近似函数 疲劳转折点 分段建模 疲劳寿命曲线 数学建模 缺口试验件
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柔性变形翼结构设计、建模与分析研究进展
13
作者 李琦 杨宇 +4 位作者 王志刚 崔龙 张峰 王宏伟 邓扬晨 《航空科学技术》 2024年第6期1-11,共11页
未来飞行器设计将面临空域、速域不断扩大、任务适应性要求不断提高的严峻挑战,变体飞行器可为提高飞行性能、扩大飞行包线提供新思路与新方法。采用柔性蒙皮配合相应的支撑结构成为克服传统变体飞行器缺点的主要解决方案。本文首先综... 未来飞行器设计将面临空域、速域不断扩大、任务适应性要求不断提高的严峻挑战,变体飞行器可为提高飞行性能、扩大飞行包线提供新思路与新方法。采用柔性蒙皮配合相应的支撑结构成为克服传统变体飞行器缺点的主要解决方案。本文首先综述了柔性蒙皮、蜂窝支撑结构、新型智能材料在变体飞行器设计中的研究现状,然后对现有文献中柔性变形翼结构设计、建模与分析方法进行讨论。最后提出现有柔性变形翼结构设计、建模与分析方法存在的问题,以及未来可能的研究方向。 展开更多
关键词 变体飞行器 柔性蒙皮 建模分析 支撑结构 智能材料
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具有智能蒙皮潜质的磁流变弹性体磁力学特性
14
作者 邓扬晨 杨宇 +4 位作者 何玉庆 李琦 王志刚 白巍 郭义林 《航空科学技术》 2024年第8期1-13,共13页
变体飞机的难点之一在于变形机翼,而变形机翼的难点之一在于变形蒙皮,其中后者的研究难度长期以来被忽视。以往很多变形翼蒙皮的研究与设计中,一般更加关注基于力学特征的智能材料。本文从变体结构中的变形蒙皮特性与需求出发,简述了变... 变体飞机的难点之一在于变形机翼,而变形机翼的难点之一在于变形蒙皮,其中后者的研究难度长期以来被忽视。以往很多变形翼蒙皮的研究与设计中,一般更加关注基于力学特征的智能材料。本文从变体结构中的变形蒙皮特性与需求出发,简述了变形蒙皮的研究进展,论述了磁流变弹性体(MRE)的概念、材料组成以及功能等内容,以及磁流变弹性体磁力学的相关表征。 展开更多
关键词 变体结构 变形蒙皮 智能材料 磁流变弹性体 磁流变效应 力学表征
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从机翼薄壁盒结构设计中引出的问题 被引量：4
15
作者 邓扬晨 张卫红 +1 位作者 朱继宏 章怡宁 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2004年第6期20-22,共3页
以结构稳定性作为切入点,利用多格薄壁盒来模拟机翼结构的主要承力部分,能够既保留问题实质又降低复杂性.模型曲线形状表明:该优化问题为非凸不连续,具有多个局部最优解;优化结果指出: (1)替换材料, (2)增减载荷大小, (3)改变几何参数,... 以结构稳定性作为切入点,利用多格薄壁盒来模拟机翼结构的主要承力部分,能够既保留问题实质又降低复杂性.模型曲线形状表明:该优化问题为非凸不连续,具有多个局部最优解;优化结果指出: (1)替换材料, (2)增减载荷大小, (3)改变几何参数,最优结构拓扑形式均要发生变化.因此,无论从学术研究还是工程应用,基于稳定性约束的机翼结构优化均是一个值得研究的内容. 展开更多
关键词 改变 模拟机 保留 问题 降低 曲线形状 变化 机翼结构 切入点 学术研究
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飞机地面滑行过程中最短滑跑距离的确定 被引量：6
16
作者 邓扬晨 张爽 +1 位作者 陈华 马明亮 《航空计算技术》 2006年第1期71-74,78,共5页
为了确定飞机地面滑行过程中的最短滑跑距离,本文通过优化的方式给出发动机的最佳安装角和飞机地面滑跑的最佳攻角以及前起落架的最佳凸伸量;并通过算例给出了高度与地面滑跑距离之间的关系曲线,为飞机在高原机场的起降提供一定的参考;... 为了确定飞机地面滑行过程中的最短滑跑距离,本文通过优化的方式给出发动机的最佳安装角和飞机地面滑跑的最佳攻角以及前起落架的最佳凸伸量;并通过算例给出了高度与地面滑跑距离之间的关系曲线,为飞机在高原机场的起降提供一定的参考;最后,综合全文给出四点结论。 展开更多
关键词 飞行器 起飞 着陆 滑跑距离 优化
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力学建模在变密度法中密度与刚度关系中的应用 被引量：5
17
作者 邓扬晨 张卫红 +2 位作者 邱克鹏 刘晓欧 章怡宁 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2003年第S2期95-98,共4页
将结构拓扑优化中的变密度人为过程视作材料纵横方向收缩的物理过程,并把此收缩量转化为密度与刚度关系的中间变量。利用一种有限元数值模型将三者建立离散的数据关系,再使用幂指近似函数建立密度与收缩量的解析关系,最后利用力学关系... 将结构拓扑优化中的变密度人为过程视作材料纵横方向收缩的物理过程,并把此收缩量转化为密度与刚度关系的中间变量。利用一种有限元数值模型将三者建立离散的数据关系,再使用幂指近似函数建立密度与收缩量的解析关系,最后利用力学关系建立密度与刚度的解析关系。数值计算表明:本文方法概念明确、操作简捷、数据拟合效果好。 展开更多
关键词 结构拓扑优化 密度变量 材料收缩 刚度—密度数值模型 幂指近似函数
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飞机起飞与着陆过程中的最短滑跑距离 被引量：4
18
作者 邓扬晨 王亚辉 +2 位作者 秦立东 陈华 马明亮 《飞机设计》 2005年第3期13-18,共6页
为了确定飞机地面滑行过程中的最短滑跑距离,本文通过优化的方式给出发动机的最佳安装角和飞机地面滑跑的最佳迎角,以及前起落架的最佳凸伸量;并通过算例给出了高度与地面滑跑距离之间的关系曲线,为飞机在高原机场的起降提供一定的参考... 为了确定飞机地面滑行过程中的最短滑跑距离,本文通过优化的方式给出发动机的最佳安装角和飞机地面滑跑的最佳迎角,以及前起落架的最佳凸伸量;并通过算例给出了高度与地面滑跑距离之间的关系曲线,为飞机在高原机场的起降提供一定的参考;最后,综合全文给出4点结论。 展开更多
关键词 飞机起飞 飞机着陆 最短滑跑距离 地面滑行 凸伸量
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基于J2EE构造电子商务平台 被引量：2
19
作者 邱虹坤 金颖 +1 位作者 索世文 邓扬晨 《沈阳航空工业学院学报》 2004年第3期46-48,共3页
随着电子商务时代的到来 ,传统的开发平台已不能满足企业应用开发迅猛增加的需要。J2EE是一种适应企业级应用开发的体系结构 ,它为企业级应用开发提供了一个可扩展的解决方案。文中阐述了J2EE的多层体系结构、组件模型以及主要技术 ,并... 随着电子商务时代的到来 ,传统的开发平台已不能满足企业应用开发迅猛增加的需要。J2EE是一种适应企业级应用开发的体系结构 ,它为企业级应用开发提供了一个可扩展的解决方案。文中阐述了J2EE的多层体系结构、组件模型以及主要技术 ,并分析了基于J2EE、采用多层体系结构、分布式组件技术的电子商务应用的优点。最后 ,提出了一套综合运用J2EE技术。 展开更多
关键词 J2EE JSP EJB组件 电子商务 多层体系结构
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拓扑优化设计中刚度与密度关系的一种力学模型 被引量：4
20
作者 邓扬晨 张卫红 +1 位作者 刘晓欧 章怡宁 《航空计算技术》 2004年第1期1-4,共4页
为了探讨变密度法中伪密度的变化对材料刚度的影响,并建立两者之间的力学关系,本文采用有限元法研究这一问题。提出利用"实心"与"空心"两种八节点体单元来构建"微元体"模型,通过各种比例的"实心&qu... 为了探讨变密度法中伪密度的变化对材料刚度的影响,并建立两者之间的力学关系,本文采用有限元法研究这一问题。提出利用"实心"与"空心"两种八节点体单元来构建"微元体"模型,通过各种比例的"实心"和"空心"体单元的均匀组合,来模拟伪密度数值的变化过程。理论分析与推导表明:确定"微元体"的刚度时,本模型不仅与加载和约束形式无关,而且与"微元体"的形状亦无关。通过数值试验,可以给出这种模型的刚度与伪密度的离散数值关系;最后,利用幂指函数获得其解析关系。计算结果发现一个十分有趣的现象:刚度与伪密度不遵循人为给出的幂函数关系。 展开更多
关键词 变密度法 微元体 有限元建模 数值试验 幂指函数 计算结构力学 结构拓扑优化
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