拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)作為一種設(shè)計(jì)自由度高、效率快的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新構(gòu)型設(shè)計(jì)方法,數(shù)十年來(lái)得到各領(lǐng)域的研究學(xué)者的廣泛關(guān)注且在工業(yè)領(lǐng)域獲得成功應(yīng)用。目前,該領(lǐng)域的大部分研究工作都集中于解決以柔度最小化為設(shè)計(jì)目標(biāo)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題,而關(guān)于基于應(yīng)力的拓?fù)鋬?yōu)化研究相對(duì)較少。相比于基于柔度的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì),應(yīng)力拓?fù)鋬?yōu)化問(wèn)題存在三個(gè)主要難點(diǎn):奇異現(xiàn)象、局部應(yīng)力特性和高度非線性。本文研究工作提出一種改進(jìn)的雙向漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,首次實(shí)現(xiàn)其在應(yīng)力相關(guān)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用,取得良好設(shè)計(jì)效果,全文主要由以下三部分組成:首先基于雙向漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化法,提出一種以結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力水平為優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)新方法,采用P范數(shù)全局應(yīng)力測(cè)度近似最大應(yīng)力,基于伴隨法推導(dǎo)獲得解析的靈敏度計(jì)算格式;通過(guò)對(duì)包括L形梁在內(nèi)的經(jīng)典算例的優(yōu)化設(shè)計(jì),結(jié)果顯示新方法能夠快速獲得合理有效的結(jié)構(gòu)拓?fù)錁?gòu)型,并大幅降低結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力水平。在以上改進(jìn)的雙向漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化法的基礎(chǔ)上,通過(guò)引入若干拉格朗日乘子將傳統(tǒng)柔度/應(yīng)變能優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)函數(shù)改造為融合P范數(shù)全局應(yīng)力測(cè)度的目標(biāo)函數(shù),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)材料用量和強(qiáng)度的雙重約束;優(yōu)化迭代算法中采用結(jié)構(gòu)的真實(shí)最大應(yīng)力作為拉格朗日乘子...

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)分類結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)理論經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，已經(jīng)成為一種成熟的設(shè)計(jì)方法

圖1-1結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)分類構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)理論經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，已經(jīng)成為一種成熟的設(shè)計(jì)方法。計(jì)效率高、設(shè)計(jì)自由度大等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念設(shè)計(jì)究之中。隨著研究該方法的學(xué)者不斷增多和社會(huì)的快速發(fā)展、物質(zhì)資源影響、科技的競(jìng)爭(zhēng)以及該方法良好的應(yīng)用前景，人們未來(lái)對(duì)輕量化、高....

圖1-2基于變密度方法的懸臂梁拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果

圖1-2基于變密度方法的懸臂梁拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果Bendse和Kikuchi發(fā)表文章不久后提出的，也即簡(jiǎn)化版的均勻化法，該方法人為地減小了均0-1設(shè)計(jì)。1999年，Bendse和Sigmund[25]證明冪函數(shù)將關(guān)于密度的設(shè)計(jì)變量和材料屬性聯(lián)系的懲罰因子實(shí)現(xiàn)....

圖1-3基于水平集方法的懸臂梁拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果

圖1-3基于水平集方法的懸臂梁拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果（3）漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化法漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化法(ESO，EvolutionaryStructuralOptimizationMethod)最早由謝億民和steven[17]等人于1992年提出，該方法最初是以單元應(yīng)力作為優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)來(lái)決定....

圖1-4基于漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化法的懸臂梁拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果

圖1-3基于水平集方法的懸臂梁拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果化法(ESO，EvolutionaryStructuralOptimizationM年提出，該方法最初是以單元應(yīng)力作為優(yōu)化式算法。該方法與變密度方法的主要區(qū)別在方法具有優(yōu)化效率高，優(yōu)化結(jié)果明晰等特點(diǎn)最優(yōu)解等問(wèn)題。圖1-4所....

本文編號(hào)：3921432