本文關(guān)鍵詞：EFG漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法的研究與應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： EFG 漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化 雙向漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化法 材料刪除 矩陣組裝 彈性模量

【摘要】：針對(duì)有限元拓?fù)鋬?yōu)化常出現(xiàn)數(shù)值不穩(wěn)定現(xiàn)象和EFG漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化現(xiàn)處于算法初步探討階段的問題,本文利用無網(wǎng)格Galerkin(Element-free Galerkin,EFG)法的高精度、收斂速度快、較好的穩(wěn)定性和漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化法的原理簡單、設(shè)計(jì)變量少等優(yōu)點(diǎn),探討了EFG漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法。其主要研究內(nèi)容有:(1)EFG漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法的研究。首先建立了EFG漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型,并給出了相應(yīng)的基本流程;其次針對(duì)基本流程中的研究對(duì)象材料刪除模塊提出了四類材料刪除算法,分別為:以高斯點(diǎn)為研究對(duì)象刪除高斯點(diǎn)(GDG)材料刪除算法、以高斯點(diǎn)為研究對(duì)象刪除高斯點(diǎn)及其影響域內(nèi)節(jié)點(diǎn)(GDGN)材料刪除算法、以節(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象刪除節(jié)點(diǎn)(NDN)材料刪除算法、以背景網(wǎng)格為研究對(duì)象刪除背景網(wǎng)格里的高斯點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)(BGDGN)材料刪除算法,在對(duì)這四類材料刪除算法驗(yàn)證是否具有可行性的同時(shí),對(duì)EFG結(jié)構(gòu)分析中的不同矩陣組裝方式進(jìn)行了分類探討;最后編寫了各類材料刪除算法的Matlab代碼,通過數(shù)值算例驗(yàn)證了BGDGN材料刪除算法具有可行性和有效性。(2)BGDGN材料刪除算法的工程應(yīng)用。首先將該材料刪除算法的程序應(yīng)用在混凝土桁架結(jié)構(gòu)、多載荷工況結(jié)構(gòu)算例中,算例結(jié)果光滑規(guī)整、無棋盤格現(xiàn)象,且與已有相關(guān)文獻(xiàn)中的結(jié)果吻合性較好,表明了該算法具有較好的延展性;其次討論了節(jié)點(diǎn)均勻離散且與背景網(wǎng)格角點(diǎn)不重合、節(jié)點(diǎn)非規(guī)則排布兩種情況,通過有理論解的數(shù)值算例驗(yàn)證了該材料刪除算法具有較好的通用性。(3)EFG雙向漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化法的研究。首先基于BGDGN材料刪除算法詳細(xì)描述了實(shí)施該雙向漸進(jìn)優(yōu)化法的基本步驟,并給出了相應(yīng)的基本流程;然后編寫了相應(yīng)的Matlab代碼;最后通過數(shù)值算例驗(yàn)證了該方法的可行性和可靠性。本文將EFG法引入到連續(xù)體漸進(jìn)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化中,通過算法探討及算例驗(yàn)證,得出了BGDGN材料刪除算法具有可行性、較好的延展性和通用性;然后基于BGDGN材料刪除算法提出了EFG雙向漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化法,數(shù)值算例結(jié)果表明了該方法比應(yīng)用單向漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化法的BGDGN材料刪除算法更可靠。
【關(guān)鍵詞】：EFG 漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化 雙向漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化法 材料刪除 矩陣組裝 彈性模量
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB115
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 研究背景與意義9
• 1.2 連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化研究現(xiàn)狀9-12
• 1.3 EFG連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.1 無網(wǎng)格法研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 EFG連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化研究現(xiàn)狀13
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容13-15
• 第2章 EFG漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法的研究15-38
• 2.1 EFG法基本理論15-17
• 2.2 基于應(yīng)力水平的漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化法基本理論17-18
• 2.3 EFG漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型和基本流程18-19
• 2.3.1 數(shù)學(xué)模型18
• 2.3.2 基本流程18-19
• 2.4 材料刪除算法的研究19-37
• 2.4.1 GDG材料刪除算法20-24
• 2.4.2 GDGN材料刪除算法24-29
• 2.4.3 NDN材料刪除算法29-33
• 2.4.4 BGDGN材料刪除算法33-37
• 2.5 本章小結(jié)37-38
• 第3章 BGDGN材料刪除算法的工程應(yīng)用38-51
• 3.1 BGDGN材料刪除算法的工程應(yīng)用38-47
• 3.1.1 混凝土桁架結(jié)構(gòu)38-44
• 3.1.2 多載荷工況結(jié)構(gòu)44-47
• 3.2 BGDGN材料刪除算法的通用性驗(yàn)證47-50
• 3.2.1 節(jié)點(diǎn)均勻離散且與背景網(wǎng)格角點(diǎn)不重合47-48
• 3.2.2 節(jié)點(diǎn)非規(guī)則排布48-50
• 3.3 本章小結(jié)50-51
• 第4章 EFG雙向漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化法的研究51-58
• 4.1 EFG雙向漸進(jìn)優(yōu)化法的基本流程51-52
• 4.2 EFG雙向漸進(jìn)優(yōu)化法的可行性驗(yàn)證52-55
• 4.3 EFG雙向漸進(jìn)優(yōu)化法的的可靠性研究55-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 總結(jié)與展望58-60
• 參考文獻(xiàn)60-65
• 致謝65-66
• 附錄（攻讀碩士學(xué)位期間已公開發(fā)表論文）66

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

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3 黃振暉;馬紀(jì)軍;楊玉森;曾繁波;陳秉智;;連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化探討與應(yīng)用[J];大連交通大學(xué)學(xué)報(bào);2013年02期

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6 高彤;張衛(wèi)紅;朱繼宏;湯興剛;;循環(huán)對(duì)稱結(jié)構(gòu)靜力學(xué)漸進(jìn)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2008年03期

7 孫杰;梁清香;雙遠(yuǎn)華;胡建華;;金屬塑性成形過程的無網(wǎng)格LRPIM方法分析[J];機(jī)械強(qiáng)度;2012年05期

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 彭梁;雙向漸進(jìn)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化方法的改進(jìn)及應(yīng)用[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：541070