加筋圓柱殼結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛的結(jié)構(gòu)體系,因此該結(jié)構(gòu)在船舶工業(yè)、航空航天等領(lǐng)域中的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究也逐漸吸引了人們的關(guān)注,優(yōu)化設(shè)計(jì)有利于挖掘結(jié)構(gòu)更多的應(yīng)用潛力,有利于降低成本、提高結(jié)構(gòu)性能及安全性。本文簡(jiǎn)要介紹了當(dāng)前常用的幾種優(yōu)化算法及其原理。研究了ANSYS優(yōu)化模塊的零階優(yōu)化法和一階優(yōu)化法,同時(shí)較為詳細(xì)地論述了兩種方法的數(shù)學(xué)原理及優(yōu)化流程。本文設(shè)計(jì)了三種不同形式的加筋圓柱殼結(jié)構(gòu),并在兩種不同工況下進(jìn)行了以重量為目標(biāo)的尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)研究。尺寸優(yōu)化以ANSYS軟件的優(yōu)化模塊為基礎(chǔ),在優(yōu)化控制文件中對(duì)具體的參數(shù)設(shè)定、收斂精度、曲線擬合方式等進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,并選取合理的優(yōu)化工具,制定最佳的優(yōu)化方案,分別用零階方法和一階方法設(shè)計(jì)了加筋圓柱殼結(jié)構(gòu)的尺寸優(yōu)化程序。基于ANSYS拓?fù)鋬?yōu)化功能對(duì)上述三種加筋圓柱殼模型進(jìn)行了固有頻率拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì),使用APDL語言分別編寫了拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)程序,頻率拓?fù)鋬?yōu)化以變密度法理論為基礎(chǔ),以序列凸規(guī)劃(SCP)算法為優(yōu)化求解方式。采用課題組開發(fā)的計(jì)算軟件,基于BESO方法對(duì)加筋圓柱殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了以重量最小為目標(biāo)的拓?fù)鋬?yōu)化。由于最優(yōu)拓?fù)涞墓に囆圆⒉缓?尤其是當(dāng)邊緣拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是...

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖3.2模型邊界條件示意圖

-26-圖3.2模型邊界條件示意圖.3.2Thediagramoftheboundaryconditionofthemodel

圖3.1模型一的有限元模型

（a）等軸側(cè)視圖（b）左視圖圖3.1模型一的有限元模型Fig.3.1Thefiniteelementmodelofthefirstmodel

圖3.5目標(biāo)函數(shù)迭代曲線

（a）零階方法（b）一階方法圖3.5目標(biāo)函數(shù)迭代曲線Fig.3.5Theiterativecurveofobjectivefunction

圖3.4設(shè)計(jì)變量迭代曲線

-28-Fig.3.3Thediagramofuniformload分別采用零階方法及一階方法進(jìn)行優(yōu)化分析，以下是優(yōu)化分析結(jié)果，圖3.4、3.5、3.6分別給出了設(shè)計(jì)變量、目標(biāo)函數(shù)、最大應(yīng)力隨迭代次數(shù)變化的曲線圖。（a）零階方法（b）一階方法圖3.4設(shè)計(jì)變量....

本文編號(hào)：4005756