可變形機(jī)翼可光滑而持續(xù)地改變機(jī)翼外形,如機(jī)翼后掠、改變翼展和彎度,對(duì)不斷改變的飛行條件做出響應(yīng),從根本上改善飛機(jī)的巡航和沖刺能力,以及飛行機(jī)動(dòng)能力。先進(jìn)智能材料則是可變形機(jī)翼結(jié)構(gòu)與功能設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之一�；诟叩戎参镞\(yùn)動(dòng)原理的仿生智能材料是近來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型的智能材料。這種材料具有較高的能量密度,在適應(yīng)性、智能主動(dòng)控制等方面具有傳統(tǒng)材料不可比擬的優(yōu)勢(shì),應(yīng)用前景廣闊。于此同時(shí),該智能材料與結(jié)構(gòu)包含大量的含液多孔等微結(jié)構(gòu)特征,這種非均質(zhì)特性,使得含液多孔材料力學(xué)行為的仿真及實(shí)驗(yàn)面臨頗多挑戰(zhàn)。首先,本文提出了針對(duì)含液多孔結(jié)構(gòu)的三維擴(kuò)展多尺度有限元方法,并用于解決該類型結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)難題。該方法采用擴(kuò)展多尺度有限元方法模擬了三維含液多孔結(jié)構(gòu)的流固耦合力學(xué)行為。通過(guò)微尺度計(jì)算構(gòu)造含液多孔胞元固液雙相多尺度基函數(shù),建立微尺度下單胞信息與宏觀尺度下結(jié)構(gòu)變形之間的聯(lián)系。在此基礎(chǔ)上,將三維結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化算法與多尺度方法相結(jié)合,通過(guò)優(yōu)化單胞位置分布提高了智能結(jié)構(gòu)的整體力學(xué)性能,對(duì)基于液體壓力驅(qū)動(dòng)的含液多孔柔性機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)問題進(jìn)行了分析。本文將兩尺度拓?fù)鋬?yōu)化算法進(jìn)一步擴(kuò)展,通過(guò)優(yōu)化含液多孔單胞的數(shù)量及其位置分布...

【文章來(lái)源】： 大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 多面體/多邊形單元在多尺度計(jì)算方法的應(yīng)用
        1.2.1 Voronoi單元有限元法
        1.2.2 代表體元法
        1.2.3 多邊形擴(kuò)展多尺度有限元方法
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 基于擴(kuò)展多尺度有限元方法的三維含液閉合多孔結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化
    2.1 引言
    2.2 微尺度計(jì)算
    2.3 宏觀尺度計(jì)算與降尺度計(jì)算
    2.4 三維含液閉合多孔結(jié)構(gòu)的特殊處理
    2.5 基于擴(kuò)展多尺度有限元方法的結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化
        2.5.1 多尺度仿生柔性機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
        2.5.2 含液多孔結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計(jì)方法
        2.5.3 靈敏度分析
        2.5.4 優(yōu)化算法
    2.6 數(shù)值算例
        2.6.1 智能機(jī)翼結(jié)構(gòu)的柔性機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.6.2 3D智能機(jī)翼的輕量化設(shè)計(jì)
    2.7 本章小結(jié)
3 基于多面體胞元含液多孔結(jié)構(gòu)多尺度有限元方法
    3.1 三維區(qū)域的基本公式
    3.2 多面體單元多尺度基函數(shù)的構(gòu)造
    3.3 數(shù)值算例
        3.3.1 均質(zhì)的懸臂梁結(jié)構(gòu)
        3.3.2 含液閉合多孔懸臂梁結(jié)構(gòu)
        3.3.3 不規(guī)則鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的吊裝
        3.3.4 仿生智能機(jī)翼結(jié)構(gòu)
    3.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Extended multiscale finite element method for mechanical analysis of heterogeneous materials [J]. Hong-Wu Zhang·Jing-Kai Wu·Jun L·Zhen-Dong Fu State Key Laboratory of Structural Analysis for Industrial Equipment, Department of Engineering Mechanics, Faculty of Vehicle Engineering and Mechanics, Dalian University of Technology,Dalian 116024,China.  Acta Mechanica Sinica. 2010(06)
[2]多邊形有限單元形函數(shù)的比較研究 [J]. 王兆清,李淑萍.  應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2007(04)
[3]彈塑性復(fù)合材料多尺度計(jì)算的模型與算法研究 [J]. 張洪武,王鯤鵬.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2003(01)



本文編號(hào)：3547199