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应用结构优化技术对结构损伤程度进行识别.在结构损伤区域内,以每个单元拟识别的损伤程度指标作为设计变量,以结构局部区域内损伤前后应变模态差极小为目标函数,建立结构识别模型,采用序列线性规划法求解识别模型,算例表明此解可以很好地定位结构损伤的位置及程度. 相似文献
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将不连续的波导视为沿纵向均匀的3个子结构,采用棱单元对波导的横截面进行离散,然后导向Hamilton体系,运用基于黎卡提微分方程的精细积分求出其出口刚度阵,再将区段拼装,从而对波导不连续性问题进行求解.由于只需对横截面进行离散,因而大大减少了计算量;同时由于运用精细积分求解方程组,其计算量不随纵向长度的增加而增加,因而可以将求解区域定在充分远以保证计算的精度. 相似文献
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基于VC++和FORTRAN混合编程的优化系统设计 总被引:5,自引:2,他引:5
用VC++和FORTRAN语言混合编程的方法进行优化系统的设计,不但可以方便地进行优化算法的设计和友好的人机界面设计,还能够实现并行地进行软件系统的开发,可以有效地缩短程序设计时间.对外壳函数调用FORTRAN生成的可执行文件时系统出现的异步执行问题和“黑屏”问题提出了解决办法,最后给出了优化系统的设计实例,验证了该方法的可行性和有效性. 相似文献
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连续体结构拓扑优化的应力约束全局化(英文) 总被引:1,自引:0,他引:1
连续体结构拓扑优化面临3个困难:1)基于柔顺度为目标的连续体结构,多工况问题是多目标问题,相比较单工况而言,更难于解决;2)局部性约束问题.如单元应力极限,比全局性约束问题如位移或频率极限,要复杂的多,因为局部约束问题敏度分析计算量巨大.3)载荷病态问题.类似于结构分析中的“总刚病态”,不容易得到最终的合理的拓扑结构,因为考虑到当载荷的大小差距较大时,在迭代过程中,小载荷的传力路径有可能消失.为克服上述困难,采取了如下措施: 1)利用ICM方法建立拓扑优化模型.2)基于von Mises强度理论,所有单元的应力约束转化为结构的应变能约束,即全局的约束代替了局部约束.3)载荷病态被分成3种情况:(a)各工况间有载荷病态,但工况内无载荷病态;(b)仅在某工况内部有载荷病态;(c)各工况间有载荷病态,同时某工况内也有载荷病态.4)采用应力全局化的ICM方法,基于应变能的策略,上述提到的3种载荷病态问题按照不同的方法逐个得到了解决.数值算例说明了用全局应变能约束代替局部应力约束,传力路径更容易得到.用结构应变能代替载荷作为调整系数的方法非常好地解决了载荷病态问题. 相似文献
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以爆炸过程使金属圆柱壳体结构内层分离时所需炸药量最小为目标,其某些尺寸为设计变量,外层结构上最大值为约束,对圆柱壳体结构进行优化.利用有限元显式程序模拟圆柱壳体的高度非线性爆炸行为.采用中心对称试验方法选取样本点,运用响应面法建立优化模型.利用Matlab中QUADPROG优化模块得到该响应面的最优解.上述优化过程不断重复,直到圆柱壳体结构最优的一组几何尺寸得到为止.研究结果表明响应面法应用于在侧向爆炸冲击作用分离的圆柱壳体结构优化问题上是可行的,具有提高计算效率、缩短设计周期等优点. 相似文献
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汽车薄壁冲压件的焊点数量是汽车制造成本的决定性因素,为了降低成本,焊点的拓扑优化逐渐成为人们关注的热点。基于ICM(Independent Continuous Mapping,即独立、连续、映射)方法,将焊点有无的离散拓扑优化问题转化为[0,1]区间上的连续优化问题;建立了以结构刚度最大为目标、结构强度为约束的连续拓扑优化模型;采用K-S函数将多目标和多约束问题转化为单目标和单约束问题;运用响应面(RSM)方法将位移和应力转化为设计变量的显式函数,采用序列二次规划(SQP)方法求解优化模型。为了提高求解效率,对优化问题的可并行性进行了分析,搭建并行环境,用C++和Fortran语言开发了焊点优化问题的并行程序。工程实例表明,优化算法和程序是可靠、有效的。 相似文献
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以二级控制理论为切入点,通过构造设计变量与关键点坐标之间的关系和关键点坐标与节点坐标之间的关系,得到了设计变量和节点坐标之间的关系。根据这一关系建立了目标函数跟设计变量之间的关系,采用有限差分法得到应力和位移的约束函数,建立了满足应力、位移和尺寸约束的形状优化模型,并采用序列二次规划方法求解二维连续体的形状优化问题。以MSC/Nastran软件为结构分析求解器,借助PCL语言开发了二维连续体的形状优化程序。为了有效地避免约束近似造成的迭代振荡乃至发散,在程序实现中,采用了区间因子来调整设计变量的上下限。数值算例表明程序算法的可靠性、精确性、高效性。 相似文献
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应力约束下连续体结构的拓扑优化 总被引:1,自引:0,他引:1
为了研究应力约束下连续体结构拓扑优化问题,利用独立、连续、映射方法,对单元质量和许用应力采用不同的过滤函数,建立了以质量为目标,应力约束下的连续体结构拓扑优化模型.引入了新的删除准则,利用二分法得到了自适应的删除率,减少了迭代次数,提高了求解效率.并在MSC/Patran&Nastran软件的开发平台上实现了该算法,分析了结构在拓扑优化前后的应力分布.二维和三维数值算例表明该算法具有可行性和有效性. 相似文献