本文關鍵詞：基于生物自適應生長機理的結構拓撲優(yōu)化方法研究　出處：《上海理工大學》2012年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：近年來，隨著全球能源緊缺，原材料價格飛速上漲等因素的影響，工程界一直要求在滿足工程要求的基礎上，更好地進行結構優(yōu)化設計。結構拓撲優(yōu)化處于結構優(yōu)化設計的概念設計階段，其優(yōu)化結果是其它后續(xù)設計的基礎，因此在初始概念設計階段需要確定結構的最佳拓撲形式。 結構拓撲優(yōu)化設計過程與生物自適應生長過程有很大相似性。生物通過感應外部刺激和內部需求來調節(jié)自身結構以適應外部環(huán)境和滿足內部需求�；谏镒赃m應生長機理的結構拓撲優(yōu)化方法應用生物的自適應生長原理來優(yōu)化結構以滿足工程要求。本文將基于生物自適應生長機理的結構拓撲優(yōu)化方法分為SKO方法和自適應成長法，這兩類方法作為結構拓撲優(yōu)化方法的后起之秀，有很大的應用前景。 本文著重對以下內容進行研究：針對采用現(xiàn)有SKO方法對復雜受力模型進行拓撲優(yōu)化時，優(yōu)化結果中存在的早熟現(xiàn)象，提出基于連續(xù)階躍參考應力的SKO方法；該方法階躍提升參考應力，解決材料堆積問題；對基于連續(xù)階躍參考應力的相關參數(shù)進行研究，提出合理的參數(shù)選擇原則，并應用大量實例說明此方法的可行性，為后續(xù)的拓撲優(yōu)化奠定基礎；將SKO方法拓展應用于三維結構中，確定顯示優(yōu)化結果的方法，分別對最小尺寸約束和拔模方向約束進行研究，采用過濾應力的方法將這兩種約束加入到SKO方法中，研究并確立參數(shù)的選取原則，使之更加符合工程實際；針對由于計算誤差積累導致采用自適應方法優(yōu)化承載與結構均對稱的模型時會得到不對稱的優(yōu)化結果，提出加入對稱約束的自適應成長法，得到通用的對稱公式，使之既能用于二維板殼結構，也能用于三維板殼結構；將自適應成長法拓展到箱型結構的加筋板分布優(yōu)化中，研究并確立箱型結構中的基結構布筋板方式，，通過選取種子線生長筋板的方法，使得到優(yōu)化結果具有工程應用價值。
[Abstract]:In recent years, with the shortage of global energy and the rapid rise of raw material prices, the engineering community has been demanding better structural optimization on the basis of meeting the engineering requirements. Structural topology optimization is in the conceptual design stage of structural optimization design, and its optimization result is the basis of other subsequent design. Therefore, in the initial conceptual design stage, the best topology form of structure needs to be determined.
【學位授予單位】：上海理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TH122

【參考文獻】

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本文編號：1339801