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基于Optistruct的FSEC赛车电池箱轻量化结构设计及优化
被引量：
5
1
作者
鲁亚妮
王继辉
+1 位作者
潘斌
李少华
《塑料工业》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第8期57-64,共8页
在中国大学生电动方程式汽车大赛(FSEC)中,整车的轻量化设计对于赛车性能的提高具有十分重要的意义。基于有限元法和Optistruct复合材料多层次优化设计方法,采用碳纤维代替传统钢材对电池箱进行轻量化结构设计及优化。通过自由尺寸优化...
在中国大学生电动方程式汽车大赛(FSEC)中,整车的轻量化设计对于赛车性能的提高具有十分重要的意义。基于有限元法和Optistruct复合材料多层次优化设计方法,采用碳纤维代替传统钢材对电池箱进行轻量化结构设计及优化。通过自由尺寸优化确定加筋的位置、数量,通过尺寸优化获得各铺层的厚度,通过铺层次序优化获得具体的铺层次序。综合运用加筋结构与夹层结构,非加筋部分采用夹层架构,选用铝蜂窝填充以提高电池箱的防火性能。经优化后的电池箱质量减轻了69.08%。在3种不同加载条件下,箱体的最大位移分别减小了72.74%、70.41%以及82.46%。
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关键词
中国大学生电动方程式汽车大赛赛车
电池箱
加筋
夹层
结构
多层次
结构
优化
轻量化
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职称材料
多层次结构优化方法
被引量：
1
2
作者
任礼行
李康元
黄立独
《应用数学与计算数学学报》
1994年第2期72-83,共12页
本文提出了—种包含虚节点和虚单元的力学模型。称为广义结构;导出了分析广义结构的公式;利用Kuhn-Tucker,条件和满应力准则分别建立了虚单元转为实单元的条件;利用这一条件,可以把结构拓扑优化的非线性规划由混合型转化为连续型,使问...
本文提出了—种包含虚节点和虚单元的力学模型。称为广义结构;导出了分析广义结构的公式;利用Kuhn-Tucker,条件和满应力准则分别建立了虚单元转为实单元的条件;利用这一条件,可以把结构拓扑优化的非线性规划由混合型转化为连续型,使问题的困难度大为降低。这是一种以单一的尺寸变量为变量的,适用于尺寸优化、几何优化和拓扑、布局优化等各个层次结构优化问题的方法,文内还讨论了用本方法得到的解与总极值的关系,并有几个算例说明方法的有效性。
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关键词
多层次
结构
优化
尺寸
优化
结构
优化
设计
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职称材料
基于多层次法的浮箱结构优化设计
3
作者
王钰元
柯佳成
《船舶工程》
CSCD
北大核心
2022年第2期134-139,共6页
对浮箱进行结构优化可减轻结构自重以提高有效载重量,从而能够满足更大吨位的载重要求,改善经济性。针对浮箱的板梁结构形式特点,采用综合应用双向渐进结构优化(BESO)和响应面法(RSM)方法的多层次结构优化设计方法,进行浮箱结构优化设计...
对浮箱进行结构优化可减轻结构自重以提高有效载重量,从而能够满足更大吨位的载重要求,改善经济性。针对浮箱的板梁结构形式特点,采用综合应用双向渐进结构优化(BESO)和响应面法(RSM)方法的多层次结构优化设计方法,进行浮箱结构优化设计,涵盖尺度优化、拓扑优化和截面优化3个层次。该方法的核心是使用BESO方法从基结构中获得优化解。在尺度优化层次,根据不同的主要尺度参数建立相应的基结构模型,应用BESO法得到相应优化解,并建立响应面模型进行尺度优化求解。在拓扑优化层次,根据最优尺度参数重新建立基结构模型调用BESO法求解,得到最优拓扑。由于最优拓扑解存在锯齿边,在截面优化层次需要对各截面进行光滑处理。将光滑处理问题转化为对截面参数的求解,建立截面参数与优化目标的响应面模型,最终确定各截面形状。通过某浮箱的结构优化设计实例,验证了多层次结构优化设计方法的可行性和有效性。
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关键词
浮箱
多层次
结构
优化
双向渐进
结构
优化
响应面法
原文传递
题名
基于Optistruct的FSEC赛车电池箱轻量化结构设计及优化
被引量：
5
1
作者
鲁亚妮
王继辉
潘斌
李少华
机构
武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室现代汽车零部件技术湖北省重点实验室
出处
《塑料工业》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第8期57-64,共8页
文摘
在中国大学生电动方程式汽车大赛(FSEC)中,整车的轻量化设计对于赛车性能的提高具有十分重要的意义。基于有限元法和Optistruct复合材料多层次优化设计方法,采用碳纤维代替传统钢材对电池箱进行轻量化结构设计及优化。通过自由尺寸优化确定加筋的位置、数量,通过尺寸优化获得各铺层的厚度,通过铺层次序优化获得具体的铺层次序。综合运用加筋结构与夹层结构,非加筋部分采用夹层架构,选用铝蜂窝填充以提高电池箱的防火性能。经优化后的电池箱质量减轻了69.08%。在3种不同加载条件下,箱体的最大位移分别减小了72.74%、70.41%以及82.46%。
关键词
中国大学生电动方程式汽车大赛赛车
电池箱
加筋
夹层
结构
多层次
结构
优化
轻量化
Keywords
Chinese University Student Electric Formula Car Competition
Battery Box
Reinforced
Sandwich Structure
Multi-level Structure Optimization
Lightweight
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
多层次结构优化方法
被引量：
1
2
作者
任礼行
李康元
黄立独
机构
香港理工大学机械与轮机工程系
上海大学精密机械系
出处
《应用数学与计算数学学报》
1994年第2期72-83,共12页
文摘
本文提出了—种包含虚节点和虚单元的力学模型。称为广义结构;导出了分析广义结构的公式;利用Kuhn-Tucker,条件和满应力准则分别建立了虚单元转为实单元的条件;利用这一条件,可以把结构拓扑优化的非线性规划由混合型转化为连续型,使问题的困难度大为降低。这是一种以单一的尺寸变量为变量的,适用于尺寸优化、几何优化和拓扑、布局优化等各个层次结构优化问题的方法,文内还讨论了用本方法得到的解与总极值的关系,并有几个算例说明方法的有效性。
关键词
多层次
结构
优化
尺寸
优化
结构
优化
设计
Keywords
structural topological optimization, general structure.
分类号
TB114.1 [理学—运筹学与控制论]
TU318 [理学—概率论与数理统计]
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职称材料
题名
基于多层次法的浮箱结构优化设计
3
作者
王钰元
柯佳成
机构
中国船级社
出处
《船舶工程》
CSCD
北大核心
2022年第2期134-139,共6页
文摘
对浮箱进行结构优化可减轻结构自重以提高有效载重量,从而能够满足更大吨位的载重要求,改善经济性。针对浮箱的板梁结构形式特点,采用综合应用双向渐进结构优化(BESO)和响应面法(RSM)方法的多层次结构优化设计方法,进行浮箱结构优化设计,涵盖尺度优化、拓扑优化和截面优化3个层次。该方法的核心是使用BESO方法从基结构中获得优化解。在尺度优化层次,根据不同的主要尺度参数建立相应的基结构模型,应用BESO法得到相应优化解,并建立响应面模型进行尺度优化求解。在拓扑优化层次,根据最优尺度参数重新建立基结构模型调用BESO法求解,得到最优拓扑。由于最优拓扑解存在锯齿边,在截面优化层次需要对各截面进行光滑处理。将光滑处理问题转化为对截面参数的求解,建立截面参数与优化目标的响应面模型,最终确定各截面形状。通过某浮箱的结构优化设计实例,验证了多层次结构优化设计方法的可行性和有效性。
关键词
浮箱
多层次
结构
优化
双向渐进
结构
优化
响应面法
Keywords
pontoon
multi-level structure optimization
bi-directional evolutionary structural optimization(BESO)
response surface method(RSM)
分类号
P75 [天文地球—海洋科学]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于Optistruct的FSEC赛车电池箱轻量化结构设计及优化
鲁亚妮
王继辉
潘斌
李少华
《塑料工业》
CAS
CSCD
北大核心
2019
5
下载PDF
职称材料
2
多层次结构优化方法
任礼行
李康元
黄立独
《应用数学与计算数学学报》
1994
1
下载PDF
职称材料
3
基于多层次法的浮箱结构优化设计
王钰元
柯佳成
《船舶工程》
CSCD
北大核心
2022
0
原文传递
已选择
0
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