本文關(guān)鍵詞：桁架結(jié)構(gòu)拓?fù)浼敖孛娉叽鐑?yōu)化設(shè)計(jì)方法

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【摘要】：為克服傳統(tǒng)基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法對(duì)最優(yōu)解的束縛,實(shí)現(xiàn)桁架結(jié)構(gòu)的拓?fù)洳季旨俺叽鐑?yōu)化,提出了將連續(xù)體與離散桿系相結(jié)合的桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。從連續(xù)體出發(fā),基于SKO連續(xù)體拓?fù)鋬?yōu)化方法得到了最優(yōu)拓?fù)洳季?以二值圖像細(xì)化算法為基礎(chǔ),提出了基于有限單元8鄰域網(wǎng)格模型的骨架提取算法,通過(guò)剝離冗余單元,得到了連續(xù)體拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果的中心傳力骨架;以單元主應(yīng)力為判據(jù),精確找到骨架中的關(guān)鍵點(diǎn),并連接關(guān)鍵點(diǎn)形成了初始桁架結(jié)構(gòu);基于拉格朗日乘數(shù)法和KuhnTucker條件,以初始桁架中桿件的內(nèi)外半徑為設(shè)計(jì)變量,結(jié)構(gòu)體積為約束條件,結(jié)構(gòu)柔度為目標(biāo)函數(shù),建立了桁架結(jié)構(gòu)桿件尺寸優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型,并推導(dǎo)出其優(yōu)化迭代準(zhǔn)則。最后,以一懸臂結(jié)構(gòu)為例對(duì)該優(yōu)化方法的應(yīng)用進(jìn)行了說(shuō)明,并使用一經(jīng)典算例與其他文獻(xiàn)中的方法進(jìn)行了對(duì)比,結(jié)果表明:該優(yōu)化方法得到的桁架結(jié)構(gòu)具有優(yōu)化的拓?fù)錁?gòu)型和力學(xué)特性,桿件布局、尺寸合理,應(yīng)力均勻。
【作者單位】： 同濟(jì)大學(xué)機(jī)械與能源工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51375345)
【分類(lèi)號(hào)】：TP391.41
【正文快照】： 桁架結(jié)構(gòu)因具有造價(jià)低、重量輕、施工簡(jiǎn)便的特點(diǎn)而在工程領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。桁架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)包擴(kuò)結(jié)構(gòu)的拓?fù)浜筒季謨?yōu)化及桿件的尺寸優(yōu)化。在桁架拓?fù)浜筒季謨?yōu)化方面,Michell于1904年提出的Michell桁架理論以及Prager于1977年建立的經(jīng)典布局理論為其奠定了理論基礎(chǔ),而Do

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中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 杜中華,狄長(zhǎng)春,王興貴;Pro/E與ADAMS建立的虛擬樣機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化[J];機(jī)電工程技術(shù);2002年04期

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本文編號(hào)：1175157