本文關鍵詞：桁架結構拓撲及截面尺寸優(yōu)化設計方法

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【摘要】：為克服傳統(tǒng)基結構設計方法對最優(yōu)解的束縛,實現(xiàn)桁架結構的拓撲布局及尺寸優(yōu)化,提出了將連續(xù)體與離散桿系相結合的桁架結構優(yōu)化設計方法。從連續(xù)體出發(fā),基于SKO連續(xù)體拓撲優(yōu)化方法得到了最優(yōu)拓撲布局;以二值圖像細化算法為基礎,提出了基于有限單元8鄰域網格模型的骨架提取算法,通過剝離冗余單元,得到了連續(xù)體拓撲優(yōu)化結果的中心傳力骨架;以單元主應力為判據,精確找到骨架中的關鍵點,并連接關鍵點形成了初始桁架結構;基于拉格朗日乘數法和KuhnTucker條件,以初始桁架中桿件的內外半徑為設計變量,結構體積為約束條件,結構柔度為目標函數,建立了桁架結構桿件尺寸優(yōu)化的數學模型,并推導出其優(yōu)化迭代準則。最后,以一懸臂結構為例對該優(yōu)化方法的應用進行了說明,并使用一經典算例與其他文獻中的方法進行了對比,結果表明:該優(yōu)化方法得到的桁架結構具有優(yōu)化的拓撲構型和力學特性,桿件布局、尺寸合理,應力均勻。
【作者單位】： 同濟大學機械與能源工程學院;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51375345)
【分類號】：TP391.41
【正文快照】： 桁架結構因具有造價低、重量輕、施工簡便的特點而在工程領域中得到了廣泛應用。桁架結構的優(yōu)化設計包擴結構的拓撲和布局優(yōu)化及桿件的尺寸優(yōu)化。在桁架拓撲和布局優(yōu)化方面,Michell于1904年提出的Michell桁架理論以及Prager于1977年建立的經典布局理論為其奠定了理論基礎,而Do

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1 杜中華,狄長春,王興貴;Pro/E與ADAMS建立的虛擬樣機結構尺寸優(yōu)化[J];機電工程技術;2002年04期

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本文編號：1175157