隨著科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展,結(jié)構(gòu)優(yōu)化逐漸變成了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要驅(qū)動(dòng)力,而結(jié)構(gòu)修改,往往又是結(jié)構(gòu)優(yōu)化的基礎(chǔ),這樣迭代的修改過程帶來(lái)了大量的重復(fù)計(jì)算,為了提升這樣的重復(fù)計(jì)算過程中的計(jì)算效率,重分析算法在近幾十年里,已在靜動(dòng)態(tài)響應(yīng)求解、靈敏度求解等的諸多方面取得成果。然而,作為部分優(yōu)化理論中重要的二階靈敏度分析,尚未得到系統(tǒng)的研究。本文便是針對(duì)重分析體系和結(jié)構(gòu)優(yōu)化理論的這個(gè)缺失,對(duì)結(jié)構(gòu)靜、動(dòng)態(tài)響應(yīng)的二階靈敏度重分析展開了研究。本文較為詳盡地綜述了重分析算法的發(fā)展進(jìn)程,然后對(duì)其中經(jīng)典的組合近似重分析算法進(jìn)行回顧,歸納整理了使用組合近似重分析算法的求解方法。隨后利用該方法創(chuàng)新性地推導(dǎo)了結(jié)構(gòu)靜態(tài)響應(yīng)的二階靈敏度重分析的求解公式,并給出了程序化的求解流程。同時(shí)對(duì)完全重分析和組合近似重分析求解過程中的操作計(jì)算數(shù)進(jìn)行整理計(jì)算,從而對(duì)該方法的效率進(jìn)行了評(píng)價(jià),得到了自由度、設(shè)計(jì)變量個(gè)數(shù)及基向量個(gè)數(shù)的解析關(guān)系,提供了是否選擇重分析方法進(jìn)行求解的依據(jù)。然后又進(jìn)一步研究了結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)（特征值、特征向量）的二階靈敏度,首先推導(dǎo)了動(dòng)態(tài)問題二階靈敏度的解析公式,隨后利用組合近似法分別推導(dǎo)了固有頻率和振型的二階靈敏度重分析求解公... 

【文章來(lái)源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

結(jié)構(gòu)修改的種類要達(dá)到這樣快速分析的目的，一方面可以通過近似求解分析過程中的方程來(lái)減少計(jì)算

Gao等結(jié)合Newmark-beta方法在時(shí)域上給出了自適應(yīng)的結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)重分析算法[111]；Latha和Sreenivas利用多項(xiàng)式回歸求解梁?jiǎn)卧Y(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)重分析[112]。2014年，Sayin和Cigeroglu利用原系統(tǒng)的模態(tài)數(shù)據(jù)和修改結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)矩陣，對(duì)修改后系統(tǒng)的模態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行了預(yù)測(cè)[113]。2015年，He等研究了多類型修改的模態(tài)重分析問題[114]；Zheng等利用初始解得到移位剛度矩陣的三角分解去求得高階模態(tài)[115]；劉志軍和鄧兆祥針對(duì)結(jié)構(gòu)模態(tài)空間不完備和對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行大型修改，提出了混合基展開法進(jìn)行動(dòng)態(tài)重分析計(jì)算[116]。（a）（b）圖1-2卡車車身有限元模型及板厚修改[109]1.2.3非線性重分析

吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文10圖1-3重分析算法優(yōu)勢(shì)圖1-4拓?fù)鋬?yōu)化形態(tài)[24]2005年，Grissom等用沒有吸收器的結(jié)構(gòu)響應(yīng)成功預(yù)測(cè)了帶多個(gè)吸收器結(jié)構(gòu)的響應(yīng)[152]；徐巖利用重分析算法完成了載貨汽車發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪殼加強(qiáng)筋的布置優(yōu)化[153]。2006年，吳曉明等利用矩陣攝動(dòng)和Epsilon算法進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜態(tài)重分析，并將其成功應(yīng)用在了汽車車架的設(shè)計(jì)中[154]；Ko等考慮到經(jīng)典的有限元程序需要對(duì)輸入?yún)?shù)進(jìn)行額外的處理，致使求解出的結(jié)果難以與設(shè)計(jì)變量關(guān)聯(lián)起來(lái)，所以利用重分析方法進(jìn)行了層合板和夾層板結(jié)構(gòu)的有限單元增加的設(shè)計(jì)[155]；Terdalkar和Rencis基于商業(yè)軟件ANSYS進(jìn)行二次開發(fā)，結(jié)合模塊組裝與重分析算法快速顯示了應(yīng)力和位移的圖像，有效提高了概念設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)效率，如圖1-5所示[156]。2007年，Kirsch等使用重分析和靈敏度重分析工具進(jìn)行了高效的結(jié)構(gòu)優(yōu)化[157]；高云凱等通過預(yù)測(cè)分析靜態(tài)的彎曲及扭轉(zhuǎn)響應(yīng)，來(lái)分析剛度及強(qiáng)度的靈敏度并將

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]重分析方法研究進(jìn)展及展望[J]. 王琥,種浩,高國(guó)強(qiáng),黃觀新,李光耀.  工程力學(xué). 2017(05)
[2]一種新的結(jié)構(gòu)修改算法及其在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 宋琦,楊任,陳璞.  工程力學(xué). 2016(07)
[3]大修改結(jié)構(gòu)特征向量重分析的混合基展開法[J]. 劉志軍,鄧兆祥.  振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2015(03)
[4]基于GPU平臺(tái)的大規(guī)模汽車結(jié)構(gòu)重分析[J]. 賀冠強(qiáng),王琥,黃觀新,李光耀.  中國(guó)機(jī)械工程. 2014(15)
[5]特征值重分析的遞推算法和若干技術(shù)比較[J]. 張德文,王建民.  強(qiáng)度與環(huán)境. 2013(06)
[6]結(jié)構(gòu)動(dòng)力反演計(jì)算的重分析靈敏度遺傳算法[J]. 李文雄,張敏,劉遠(yuǎn).  科學(xué)技術(shù)與工程. 2013(21)
[7]基于MATLAB語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)重分析技術(shù)的應(yīng)用[J]. 詹順.  工程地質(zhì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2012(04)
[8]修正組合近似法及其在車架剛度重分析中的應(yīng)用[J]. 黃觀新,王琥,高國(guó)強(qiáng),李光耀.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(18)
[9]大型結(jié)構(gòu)大修改下的靜力重分析方法[J]. 黃冀卓,王湛.  力學(xué)學(xué)報(bào). 2011(02)
[10]結(jié)構(gòu)拓?fù)湫薷撵o態(tài)重分析自適應(yīng)迭代方法[J]. 楊志軍,陳新,吳曉明,陳塑寰.  工程力學(xué). 2009(11)

博士論文
[1]多參數(shù)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)二階靈敏度及重分析研究[D]. 郭睿.吉林大學(xué) 2009
[2]復(fù)雜結(jié)構(gòu)優(yōu)化重分析算法及車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究[D]. 程飛.吉林大學(xué) 2008
[3]復(fù)雜結(jié)構(gòu)的動(dòng)力重分析方法研究[D]. 張美艷.復(fù)旦大學(xué) 2007

碩士論文
[1]組合近似重分析算法的自適應(yīng)性研究[D]. 張昊.吉林大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3247933