多单元组合结构截面强度优化

为了得到满足强度约束的杆、梁、膜、板壳等多种单元组合结构的最优设计,根据满应力准则,采用量纲一的设计变量,建立了满足应力约束和尺寸约束的近似显式优化模型．以MSC／Patran软件系统为平台,调用MSC／Nastran的分析计算功能,利用PCL语言编制了通用的优化程序．数值算例中,通过本程序与Nastran程序的优化结果对比以及优化前后结构质量、应力的变化说明了模型的正确性和程序的可行性与有效性．     

二维连续体薄板结构的拓扑优化分析

为了研究应力和位移共同作用下多工况连续体结构拓扑优化问题,基于ICM(独立、连续、映射)方法,建立了以结构质量为目标,同时包含2类约束问题的量纲一化的拓扑优化模型.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,减少了约束数目,避免了复杂的敏度分析;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.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,减少了设计变量的数目,提高了求解效率.二维薄板结构的数值算例表明,该方法具有可行性与有效性.     

基于多种语言混合编程的优化软件设计

针对爆炸结构的设计及优化,采用APDL、Matlab和VC 语言混合编程的方法优化软件的设计,不但可以方便地实现优化算法和设计友好的用户界面,还能实现数值模拟计算程序与优化程序联合使用,可以有效地缩短程序设计时间.对LS-DYNA分析计算结果的整理及结构材料信息文件的修改给出了解决办法,实现了全自动优化过程,提高了优化效率.优化软件的设计实例表明了该方法的可行性和有效性.     

非线性规划按K-S函数凝聚为单个约束的解法

为了减少求解非线性规划约束数目太多的巨大计算量,采用K-S函数将非线性规划问题化为只有1个约束条件,按等式约束拉格朗日乘子法得到鞍点条件,利用泰勒公式展开得到近似方程求解非线性规划,迭代求解算例表明该解法具有应用价值.     

曲线搜索在桁架结构设计中的应用

近年来国内外对土建结构设计的优化进行了大量的工作,优化的对象涉及结构工程的各个方面,本文首次将曲线寻优理论中的数值解法应用于桥架结构优化,针对相应的优化模型,基于对偶规划,推导了曲线寻优算法在桁架结构优化中所依赖的公式,算例表明该法收敛速度快而稳。     

φ300mm的大直径直拉单晶硅勾形磁场下生长的数值模拟

直径300mm硅片的生产技术是当今硅材料生产研究的重要方向之一,而晶体生长 界面的形状、温度分布、晶体中氧的浓度和均匀性等对熔体流动状态十分敏感,采用实验的方 法来测量熔体的流动、温度场分布是很困难的,因此很难通过实验的方法获得熔体的流动是如 何影响晶体生长的质量的,而数值模拟能提供熔体流动、温度分布等详细内容,为单晶硅的生 长提供有利的指导.本文采用低雷诺数的K-ε紊流模型,对直径300mm的大直径单晶硅生 长进行了数值模拟,通过熔体在有、无勾形磁场作用时的流场、温度场的分析,阐明了勾形磁 场影响熔体流动的机理.     

结构拓扑优化中过滤函数对优化效率的影响

基于ICM方法,建立了以重量为目标,分别在应力、位移、应力和位移联合约束下的连续体结构拓扑优化模型,并采用约束集成化方法对其进行求解。同时,利用幂指数形式下重量过滤函数与刚度过滤函数之间的不变量,针对不同幂指数的重量过滤函数,求出刚度过滤函数。最后,通过数值算例分析研究了不同过滤函数对连续体结构拓扑优化效率的影响,结果表明,在连续体结构拓扑优化中,应用非线性过滤函数,优化结果收敛快,迭代次数少,稳定性好。     

使在役结构工作状良性化的装配误差法的再研究

本文将文「１」提出的调控在役超静定桁架进入良性工作状态的装配误差法做了更一般的推，提出了结构容许工作状态截以讨论在役结构的工作状态。     

智能天线结构形状最优控制

为使嵌入作动器的智能天线结构处于最佳工作状态,针对智能抛物面天线结构,建立了以反射面的半光程差的平方和为首要目标,以作动器能耗最小为次要目标的分层优化模型。优化模型同时考虑了结构强度约束和作动器性态约束,模型转化为两个序列二次规划问题进行求解,实现了对智能抛物面天线的准静态形状最优控制模拟。对某10米天线简化平面结构进行了最优调控和讨论。按该模型进行调控,可以实现天线的任意方向的任意载荷下的保型调控,并使调控能耗为最小。     

一类矩阵逆特征值问题的线性规划解法

本文提出用线性规划法求解某些逆特征值问题,并给出几个数字例题。