针对结构动态非线性优化问题的ESLM梯度优化方法

针对等效静载荷法(Equivalent static loads method,ESLM)求解大变形和多变量结构动态非线性优化问题难以收敛与效率较低的不足,结合结构静态线性优化方法与最速下降法(Steepest descent method,SDM)提出一种高效的基于梯度的等效静载荷法(Equivalent static loads method based on gradient,ESLMG),根据结构动态非线性分析计算得到基于节点位移等效的静态载荷,从而将结构动态非线性优化问题转化为以等效载荷及节点位移为输入条件的结构静态线性优化问题(内层循环);利用内层循环最优解处的梯度信息,同时结合SDM方法更新设计变量(外层循环);将更新的设计变量值作为下一次迭代内层循环的初始值,直到满足收敛条件为止。该方法在保证算法收敛性的前提下,提高了收敛速度。算例表明,该方法对于处理大变形及多变量结构动态非线性优化问题非常有效,在收敛速度方面相比ESLM方法和数值优化算法具有很大的优势。     

考虑成形损伤的DP980钢板GISSMO失效模型开发及试验验证

以第3代超高强钢DP980为研究对象,设计6种特征拉伸试样来获取不同的应力状态,以及应变路径下的极限应变,开发GISSMO失效模型并完成试样级别的仿真标定,同时基于单向拉伸试样的对标获取网格尺寸修正系数。以理论推导的方式计算帽形梁的折弯损伤,确定折弯半径,设计帽形梁准静态三点弯曲试验和帽形梁动态轴向压溃试验,基于已开发的GISSMO失效模型,利用DYNA完成帽形梁折弯仿真并获取折弯后的初始损伤,最后引入初始损伤并完成试验的仿真对标。结果表明,考虑初始损伤后,GISSMO失效模型的仿真结果与试验结果更吻合,表明在发生较大的加工初始损伤时必须考虑成形初始损伤。     

陕北地区井漏的处理

陕北地区是西北黄土高原的组成部分,地下断层多、溶洞多、裂缝多,油气层埋藏深度从数百米到3000 m,孔隙度小,渗透率低,属于低孔低渗透油气层。根据地质工程分析得知,陕北地区在钻井过程中井漏很严重,特别是表层漏失尤其严重。井漏处理的     

针对白车身轻量化系数的结构灵敏度分析与软件开发

为实现白车身轻量化,以白车身零件厚度为优化变量,建立参数化模型。定义白车身静态扭转刚度工况并进行有限元分析,得到扭转刚度响应和轻量化系数,采用解析法推导轻量化系数对厚度的灵敏度。基于HyperMesh二次开发完成灵敏度分析流程自动化,求解白车身轻量化系数的灵敏度。根据灵敏度排序对白车身零件厚度进行优化,实现轻量化系数降低,扭转刚度提高,白车身质量减轻。     

基于渐进空间拓扑优化技术的白车身传力路径规划方法

结合等效静态载荷的思想,提出了一种基于渐进空间拓扑优化技术的白车身传力路径规划方法,该方法引入专家系统,同时以车身造型和总布置参数为输入条件,从而使得到的拓扑优化结果尽可能满足工程实际要求。以某MPV的白车身传力路径规划为研究对象,对其进行考虑多种碰撞工况、顶压、多种刚度工况等的多学科拓扑优化方法研究,结果表明,基于渐进空间拓扑优化技术生成的车身拓扑优化结果能很好地满足工程设计要求,具有较高的工程实用价值。     

基于梯度的等效静载荷法的汽车正面碰撞关键结构优化设计

针对在已有车型的继承式开发中,由于结构尺寸、总布置等因素限制,无法快速准确地进行结构非线性优化设计的问题,提出了一种基于梯度的等效静载荷法与G1-G2设计规则以及载荷传递路径相结合的正面碰撞关键结构优化设计流程：收集对标车型数据,根据G1-G2设计规则,确定满足乘员损伤的最优目标加速度等效双阶梯形波;建立载荷数据库,得到一类车型的碰撞载荷路径百分比分布图;提取基础车型正面碰撞关键部件,以目标波形为指导对其进行必要的截面尺寸优化,并运用ESLMG对其进行厚度优化;将优化后的关键部件放入整车模型中,验证其加速度曲线是否达到目标值。结果表明,优化后的结构特性基本达到目标要求,整车碰撞性能得以改善。