基于變頻率區(qū)間約束的結(jié)構(gòu)材料優(yōu)化設(shè)計(jì)
本文選題:微結(jié)構(gòu) 切入點(diǎn):拓?fù)鋬?yōu)化 出處:《振動(dòng)與沖擊》2015年02期
【摘要】:針對(duì)頻率約束的結(jié)構(gòu)材料優(yōu)化問(wèn)題,基于結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化思想,提出變頻率區(qū)間約束的結(jié)構(gòu)材料優(yōu)化方法。借鑒均勻化及ICM(獨(dú)立、連續(xù)、映射)方法,以微觀單元拓?fù)渥兞康箶?shù)為設(shè)計(jì)變量,導(dǎo)出宏觀單元等效質(zhì)量矩陣及導(dǎo)數(shù),進(jìn)而獲得頻率一階近似展開(kāi)式。結(jié)合變頻率區(qū)間約束思想,獲得以結(jié)構(gòu)質(zhì)量為目標(biāo)函數(shù)、頻率為約束條件的連續(xù)體微結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化近似模型;采用對(duì)偶方法求解。通過(guò)算例驗(yàn)證該方法的有效性及可行性,表明考慮質(zhì)量矩陣變化影響所得優(yōu)化結(jié)果更合理。
[Abstract]:In order to solve the problem of structural material optimization with frequency constraints, based on the idea of structural topology optimization, a method of structural material optimization with variable frequency interval constraints is proposed.By using homogenization and ICM (independent, continuous, mapping) method, the equivalent mass matrix and derivative of macro unit are derived by using the reciprocal of micro unit topological variables as design variables, and the first order approximate expansion of frequency is obtained.Based on the variable frequency interval constraint theory, an approximate topology optimization model of continuum microstructures with structural mass as the objective function and frequency as the constraint condition is obtained, and the dual method is used to solve the problem.The effectiveness and feasibility of the method are verified by an example, which shows that the optimization results are more reasonable considering the effect of mass matrix variation.
【作者單位】: 中南大學(xué)土木工程學(xué)院;長(zhǎng)沙學(xué)院土木工程系;長(zhǎng)沙理工大學(xué)汽車(chē)與機(jī)械工程學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(11372055,51228801) 長(zhǎng)沙理工大學(xué)橋梁工程湖南省普通高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金(10KA07) 長(zhǎng)沙學(xué)院科研基金項(xiàng)目(CDJJ-10010110)
【分類(lèi)號(hào)】:TU311;TU50
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前1條
1 邢曉娟;榮見(jiàn)華;鄧果;;一種變頻率約束限的結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化方法[J];振動(dòng)與沖擊;2008年10期
【共引文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前7條
1 ;Recent development in structural design and optimization[J];Acta Mechanica Sinica;2010年06期
2 倪長(zhǎng)輝;閻軍;程耿東;郭旭;;精確頻率約束下框架結(jié)構(gòu)的尺寸優(yōu)化[J];固體力學(xué)學(xué)報(bào);2010年S1期
3 倪長(zhǎng)輝;閻軍;程耿東;郭旭;;頻帶約束下剛架結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題可行域研究[J];大連理工大學(xué)學(xué)報(bào);2014年04期
4 王斌;閻軍;程耿東;;特定方向“零膨脹”的最小柔順性結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào);2010年04期
5 ;Static and dynamic design based on hierarchical optimization for materials and structure of porous metals[J];Science China(Technological Sciences);2012年10期
6 劉遠(yuǎn)東;尹益輝;郭中澤;;靜動(dòng)態(tài)力學(xué)條件下多孔金屬的材料/結(jié)構(gòu)多級(jí)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J];中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué);2012年10期
7 葉紅玲;沈靜嫻;隋允康;;頻率約束的三維連續(xù)體結(jié)構(gòu)動(dòng)力拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)[J];力學(xué)學(xué)報(bào);2012年06期
相關(guān)會(huì)議論文 前1條
1 倪長(zhǎng)輝;閻軍;程耿東;郭旭;;精確頻率約束下框架結(jié)構(gòu)的尺寸優(yōu)化[A];中國(guó)計(jì)算力學(xué)大會(huì)'2010(CCCM2010)暨第八屆南方計(jì)算力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議(SCCM8)論文集[C];2010年
相關(guān)博士學(xué)位論文 前8條
1 宋宗鳳;不確定性連續(xù)體結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];西安電子科技大學(xué);2009年
2 徐勝利;基于拓?fù)鋬?yōu)化的結(jié)構(gòu)剛度和滲流多功能材料設(shè)計(jì)[D];大連理工大學(xué);2010年
3 王斌;結(jié)構(gòu)多性能優(yōu)化設(shè)計(jì)及其在航天結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2010年
4 王文勝;復(fù)雜細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)動(dòng)力模型降價(jià)及優(yōu)化研究[D];大連理工大學(xué);2012年
5 呂軍;感性材料與結(jié)構(gòu)化學(xué)—力學(xué)耦合行為分析模型及多尺度計(jì)算方法研究[D];大連理工大學(xué);2012年
6 李青林;基于微觀力學(xué)的黃瓜葉片形態(tài)變化模型研究[D];江蘇大學(xué);2013年
7 鄭偉光;基于阻尼耗能的薄板結(jié)構(gòu)低噪聲拓?fù)鋬?yōu)化方法研究[D];華中科技大學(xué);2013年
8 王軍;波形鋼腹板PC組合箱梁橋截面優(yōu)化設(shè)計(jì)和剪力連接件研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2013年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條
1 唐治麗;隨機(jī)動(dòng)響應(yīng)約束的結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化方法研究與軟件開(kāi)發(fā)[D];長(zhǎng)沙理工大學(xué);2012年
2 沈靜嫻;頻率約束的三維連續(xù)體結(jié)構(gòu)動(dòng)力拓?fù)鋬?yōu)化研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2012年
3 趙志軍;變約束限的拓?fù)鋬?yōu)化方法及其應(yīng)用研究[D];長(zhǎng)沙理工大學(xué);2009年
4 張顏明;連續(xù)體結(jié)構(gòu)頻率約束拓?fù)鋬?yōu)化及軟件開(kāi)發(fā)[D];北京工業(yè)大學(xué);2014年
【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前5條
1 榮見(jiàn)華,姜節(jié)勝,顏東煌,趙愛(ài)瓊;基于人工材料的結(jié)構(gòu)拓?fù)錆u進(jìn)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];工程力學(xué);2004年05期
2 榮見(jiàn)華;唐國(guó)金;羅銀燕;楊端生;;考慮位移要求的大型三維連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化數(shù)值技術(shù)研究[J];工程力學(xué);2007年03期
3 榮見(jiàn)華,唐國(guó)金,楊振興,傅建林;一種三維結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法[J];固體力學(xué)學(xué)報(bào);2005年03期
4 隋允康,彭細(xì)榮;結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化ICM方法的改善[J];力學(xué)學(xué)報(bào);2005年02期
5 楊德慶,劉正興;多工況應(yīng)力約束下連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化映射變換解法[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2000年08期
【相似文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前1條
1 曾孝平;張小恒;;基于協(xié)同神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的頻率估計(jì)[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年05期
,本文編號(hào):1703960
本文鏈接:http://sikaile.net/guanlilunwen/chengjian/1703960.html