考虑性态约束时多工况桁架结构拓扑优化设计 被引量：13

1

作者 段宝岩 叶尚辉 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1992年第1期59-70,共12页

本文提出了一种适用于桁架结构的拓扑优化设计方法。它以杆内力为设计变量,以结构重量为目标函数。该方法的主要特点是:第一,通过引入杆内力为设计变量,既克服了已有方法要求预定位移场这一主要困难,又为在拓扑优化过程中考虑应力、位... 本文提出了一种适用于桁架结构的拓扑优化设计方法。它以杆内力为设计变量,以结构重量为目标函数。该方法的主要特点是:第一,通过引入杆内力为设计变量,既克服了已有方法要求预定位移场这一主要困难,又为在拓扑优化过程中考虑应力、位移等性态约束创造了条件;第二,将多工况的拓扑优化问题描述为一个非光滑的数学规划问题,再通过一个变量代换将其转化为一般的规划为题,进而将原问题的求解又转化为几个线性规划问题的求解;第三,基于结构力学的三个基本方程,将位移与应力约束提成为线性不等式约束,这些约束同重量的目标函数一起构成了拓扑优化设计的线性规划模型。最后,将本方法应用于几个工程算例,得到了满意的数值计算结果。 展开更多

关键词 拓扑优化 结构形式 多工况 桁架

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多工况载荷下航空发动机支架拓扑优化设计 被引量：20

2

作者 邢广鹏 孙志刚 +3 位作者 崔向敏 吴伟晶 贾鹏超 贾志刚 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2248-2262,共15页

将基于变密度法的拓扑优化技术引入到航空发动机外部支撑结构(例如附件支架)设计中,以多工况下的总柔度为目标函数,以体积为约束函数对某发动机支架进行基于拓扑优化的结构设计。根据发动机机匣与附件的相对位置关系建立支架初始模型,... 将基于变密度法的拓扑优化技术引入到航空发动机外部支撑结构(例如附件支架)设计中,以多工况下的总柔度为目标函数,以体积为约束函数对某发动机支架进行基于拓扑优化的结构设计。根据发动机机匣与附件的相对位置关系建立支架初始模型,开展发动机外部支架结构受力分析研究,建立了基于多工况载荷下拓扑优化和考虑强度影响的尺寸优化相结合的发动机外部支撑结构设计方法,并对最终支架结构进行强度、振动、外廓性校核评估。结果表明:最终模型最大应力出现在工况3情况下,最大主应力为345 MPa低于材料疲劳极限;支架的第1阶固有频率在发动机最高转速频率的1.25倍以上。采用该方法对某发动机外部支撑结构进行拓扑优化设计,在满足强度、振动和外廓要求的前提下,最终模型质量仅为初始模型的7.3%。基于多工况的优化结果更符合发动机实际工作需求,该方法研究具有工程应用前景。 展开更多

关键词 拓扑优化 变密度法 附件支架 多工况载荷 尺寸优化

原文传递

再生粗骨料混凝土应力-应变关系 被引量：4

3

作者 肖建庄 唐宇翔 +1 位作者 张凯建 杨海峰 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期43-55,共13页

再生粗骨料混凝土应力-应变关系是实现其材料到结构力学分析的桥梁纽带,成为再生粗骨料混凝土结构基础理论的基石。介绍了作者团队多年来在再生粗骨料混凝土应力-应变关系方面取得的研究进展:采用模型化再生粗骨料方法,研究了复杂界面... 再生粗骨料混凝土应力-应变关系是实现其材料到结构力学分析的桥梁纽带,成为再生粗骨料混凝土结构基础理论的基石。介绍了作者团队多年来在再生粗骨料混凝土应力-应变关系方面取得的研究进展:采用模型化再生粗骨料方法,研究了复杂界面过渡区对再生粗骨料混凝土破坏行为的影响,揭示了再生粗骨料混凝土细观损伤本质与演化机理;从静力作用到动力作用,系统地开展了不同工况下再生粗骨料混凝土应力-应变行为试验研究,探明了载荷条件对再生粗骨料混凝土应力与变形的影响规律并建立了相适应的力学与数学模型;进一步考虑再生粗骨料性能时空变异性,发现了再生粗骨料混凝土力学响应的概率分布特征,提出了再生粗骨料混凝土随机损伤本构关系;基于获得的本构模型,完成了再生粗骨料混凝土构件时变可靠度分析和结构动力非线性分析,为再生粗骨料混凝土在实际工程中的安全应用提供了理论支撑;提炼了相关研究结论并对未来研究工作进行了展望。 展开更多

关键词 再生粗骨料混凝土 应力-应变关系 多工况受力 随机性 时变可靠度 非线性分析

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压气机叶片多工况气动优化设计研究 被引量：6

4

作者 孙晓东 韩万金 《汽轮机技术》 北大核心 2010年第1期24-26,共3页

采用数值优化方法对跨声速压气机转子叶片进行了多工况气动优化设计,并对设计前后的几何形状、总体性能及流场的变化进行了详细的分析对比。结果表明,压气机转子前缘激波后掠可以有效地降低损失。优化后叶片的变工况性能非常好。各个工... 采用数值优化方法对跨声速压气机转子叶片进行了多工况气动优化设计,并对设计前后的几何形状、总体性能及流场的变化进行了详细的分析对比。结果表明,压气机转子前缘激波后掠可以有效地降低损失。优化后叶片的变工况性能非常好。各个工况点的质量流量基本不变,并且叶片稳定工作范围有所扩大。 展开更多

关键词 压气机 多工况 激波 质量流量

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桥式起重机主梁多工况拓扑优化设计研究 被引量：6

5

作者 朱强 刘嘉星 《机械设计与制造》 北大核心 2021年第5期20-23,28,共5页

利用HyperMesh前处理软件与OptiStruct求解器,以体积分数与静态位移为约束,以三种典型静态工况下对应的最小柔度为目标函数,基于SIMP变密度法与数学折衷规划优化法,建立了桥式起重机偏轨箱形主梁多工况拓扑优化模型。经有限元分析计算... 利用HyperMesh前处理软件与OptiStruct求解器,以体积分数与静态位移为约束,以三种典型静态工况下对应的最小柔度为目标函数,基于SIMP变密度法与数学折衷规划优化法,建立了桥式起重机偏轨箱形主梁多工况拓扑优化模型。经有限元分析计算后得到了同时满足多种工况载荷的起重机主梁拓扑结构。根据拓扑优化结果设计出主副腹板新型开孔式结构,随后进行了主梁重构后强度、刚度与稳定性的有限元分析验证。实现了对偏轨箱形主梁经拓扑优化后合理减重的目的,为起重机主梁的结构创新设计提供了一定指导。 展开更多

关键词 起重机 偏轨箱形主梁 多工况 拓扑优化

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汽车防碰撞系统研究现状分析 被引量：6

6

作者 王芳 陈哲 《农业装备与车辆工程》 2018年第5期28-31,共4页

介绍了汽车防碰撞系统重要性。从多传感器信息融合、考虑多工况影响的防碰撞研究、防碰撞预警策略等三个方面分析了汽车防碰撞系统研究的国内外进展。总结了汽车防碰撞系统目前的研究中存在的问题及今后发展的方向。

关键词 防碰撞系统 信息融合 多工况 预警

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多工况下针梁钢模台车弧形模板有限元分析 被引量：5

7

作者 万刚 廖湘辉 +2 位作者 刘欢 余健 刘宏彬 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第8期19-21,共3页

对三峡工程地下电厂引水隧洞施工方案中的针梁钢模台车的弧形模板分为多种工况进行了有限元分析。分析了其结构特点,并建立了Proe三维模型。提出了六种工作工况,并对每种工况进行了受力分析,得出了各种工况的受力情况,并利用ANSYS有限... 对三峡工程地下电厂引水隧洞施工方案中的针梁钢模台车的弧形模板分为多种工况进行了有限元分析。分析了其结构特点,并建立了Proe三维模型。提出了六种工作工况,并对每种工况进行了受力分析,得出了各种工况的受力情况,并利用ANSYS有限元分析软件对其弧形模板的强度和刚度进行了校核,在此基础之上提出了弧形模板设计方案的优化方案,并对其进行了验证。优化方案与原方案相比减小了模板重量的22.97%,节约了成本。其刚度和强度都满足工作要求,此结构梁、杆件的布置符合应力的分布趋势。为钢模台车的模板设计提供了参考。 展开更多

关键词 ANSYS 钢模台车 弧形模板 多工况 有限元

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一种基于局部模型的多工况过程质量预测方法 被引量：2

8

作者 张敏 程文明 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2014年第6期1740-1743,共4页

根据不确定、非线性复杂生产过程的质量预测难点,提出一种基于局部模型的多工况过程质量预测方法。首先利用K-均值聚类算法对过程进行工况划分,结合支持向量机回归原理建立各局部质量预测模型,再利用改进粒子群算法求解最优的各局部模... 根据不确定、非线性复杂生产过程的质量预测难点,提出一种基于局部模型的多工况过程质量预测方法。首先利用K-均值聚类算法对过程进行工况划分,结合支持向量机回归原理建立各局部质量预测模型,再利用改进粒子群算法求解最优的各局部模型权重,使全局模型的输出与预期输出之间的误差达到最小,以得到其全局模型,进而实现生产过程的质量预测。该方法较好地解决了复杂生产过程的复杂不确定的问题,同时有良好的全局适应性。最后以Tennessee Eastman(TE)为例,实现其生产过程的建模和质量预测,结果表明了该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 多工况 多模型 支持向量机 粒子群算法 质量预测

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多工况载荷下驾驶舱结构刚度优化设计与仿真 被引量：1

9

作者 郭璐 杨云 +1 位作者 王崴 刘晓卫 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2015年第10期43-47,共5页

针对驾驶舱优化强度性能优化设计,由于驾驶舱结构布局不合理,稳定性差。为解决上述问题,提出了一种变密度拓扑优化方法来减轻舱体的质量,并提高舱体的刚度。采用ANSYS软件建立驾驶舱有限元模型,以舱体柔度最小作为优化目标,在弯曲和扭... 针对驾驶舱优化强度性能优化设计,由于驾驶舱结构布局不合理,稳定性差。为解决上述问题,提出了一种变密度拓扑优化方法来减轻舱体的质量,并提高舱体的刚度。采用ANSYS软件建立驾驶舱有限元模型,以舱体柔度最小作为优化目标,在弯曲和扭转两种工况下,分别对驾驶舱舱顶、侧围和底板部分进行拓扑优化,并对优化前、后驾驶舱的刚度及质量进行了分析。经过多种方案设计与比较,综合考虑仿真结果,得到了最优的舱骨架结构空间布局,舱体的刚度特性得到了大幅改善。最终优化结果表明,设计方法能够提高产品的刚度质量比,为驾驶舱设计和优化提供了理论依据。 展开更多

关键词 驾驶舱 多工况 刚度优化 变密度法 最优准则

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提高边界元法计算效率的编程技术

10

作者 李春雨 《石家庄铁道学院学报》 1993年第2期63-66,共4页

本文对边界元法的编程技术提出两种改进措施:一是线性代数方程组的建立与消元平行处理;二是多种载荷工况平行处理。应用这两种编程技术,可以有效提高边界元法计算效率,并能增强边界元法程序对计算机内存容量的适应性。

关键词 边界元法 计算效率 程序设计 内存

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一种多工况下桁架结构的拓扑优化设计方法 被引量：1

11

作者 段宝岩 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第1期41-49,共9页

论文提出了一种桁架结构在多工况作用下满足平衡条件的拓扑优化设计方法。在该方法中,以杆件内力为设计变量,结构重量为目标函数,将拓扑优化模型描述为一个非光滑的数学规划问题,而后通过变量代换将其转化为光滑的非线性规划问题,进而... 论文提出了一种桁架结构在多工况作用下满足平衡条件的拓扑优化设计方法。在该方法中,以杆件内力为设计变量,结构重量为目标函数,将拓扑优化模型描述为一个非光滑的数学规划问题,而后通过变量代换将其转化为光滑的非线性规划问题,进而将原问题的解转化为几个线性规划问题的解。方法保证得到两工况下的精确最优解,多工况(大于等于3)下的近似最优解。几个工程算例结果说明了该方法的合理性与有效性。 展开更多

关键词 拓扑优化 多工况 变量代换 结构

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双舱储油罐多工况条件下有限元分析

12

作者 张东生 卢金阳 《石油工业计算机应用》 2012年第3期46-47,4,共2页

本文利用NASTRAN有限元分析软件对双舱储油罐进行了仿真计算,对五种载荷工况条件下罐体及副梁的强度进行了分析,为同类油罐设计提供了有益借鉴。

关键词 储油罐 多工况 有限元分析

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面向复杂载荷工况下的横梁多分辨率拓扑优化

13

作者 饶刚 袁佳豪 夏胜军 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第10期12-15,21,共5页

针对复杂载荷条件下加工中心横梁结构的刚度优化问题,提出了一种可以有效降低模型计算规模的高精度拓扑优化方法。首先,对加工中心横梁这类结构复杂、求解规模大的拓扑优化问题进行分析,发现多分辨率拓扑优化方法可以显著降低此类问题... 针对复杂载荷条件下加工中心横梁结构的刚度优化问题,提出了一种可以有效降低模型计算规模的高精度拓扑优化方法。首先,对加工中心横梁这类结构复杂、求解规模大的拓扑优化问题进行分析,发现多分辨率拓扑优化方法可以显著降低此类问题的计算成本;其次,为进一步提高计算效率,将自适应梯度分区技术引入到多分辨率拓扑优化方法中,形成一种自适应梯度分区的多分辨率拓扑优化方法,该方法在模型拓扑更新过程中只对特定的低效离散区域进行处理,以达到进一步降低模型计算规模的目的;最后,在加工中心横梁多工况优化中,将自适应梯度分区的多分辨率拓扑优化与传统的优化方法进行对比研究,发现在相同单元网格数量条件下,新的拓扑优化方法的计算速度相较于传统的拓扑优化方法提高了约8倍。 展开更多

关键词 加工中心 横梁 自适应梯度分区 多分辨率拓扑优化 多工况优化

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大型电力系统PV曲线的求取 被引量：72

14

作者 周双喜 冯治鸿 杨宁 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 1996年第8期4-8,共5页

本文阐述了利用延拓法求取ＰＶ曲线的一般算法。这种方法避开了常规牛顿－拉夫逊潮流计算中的奇异点，同时提供了自动步长设定，并对分叉点附近的数值上过渡问题利用潮流多解予以改进；此外，对负荷与发电机出力的变化方式及发电机的容... 本文阐述了利用延拓法求取ＰＶ曲线的一般算法。这种方法避开了常规牛顿－拉夫逊潮流计算中的奇异点，同时提供了自动步长设定，并对分叉点附近的数值上过渡问题利用潮流多解予以改进；此外，对负荷与发电机出力的变化方式及发电机的容量限制等问题进行了研究，并作了实例系统的计算。 展开更多

关键词 PV曲线 电压稳定 电力系统

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