结构优化DDDU程序系统

该程序系统由大连工学院工程力学研究所研制,1978年开始,现在已发展到DDDU-2版本。D、D、D、U是多单元、多工况、多约束、优化的汉语拼音缩写,配备杆、膜、梁等四种单元,适合组合结构在满足应力、变位、尺寸等约束下的重量最轻设计,该程序用结构化FORTRAN ...     

多功能结构优化设计—DJU程序系统

本文介绍一个具有多种单元、多种结构性能约束以及不同目标函数的结构优化程序系统,用统一的公式处理各种性能约束,程序功能多、通用性强、且具有较高的效率.     

结构优化中处理约束的统一公式

本文将杆、膜结构优化设计中处理位移和应力约束的公式推广为后者适用于频率等多种约束以及梁、板等多种单元构成的混合结构的优化设计,数值例子表明公式具有较高的精度,从而提高了结构优化设计的效率,方便了程序的编制。     

刚柔耦合约束多体系统的动力分析

本文提出了描述柔性多体系统的牵连坐标系统。该系统由惯性参考系,牵连坐标系,物体坐标系及单元坐标系组成,实现了对刚体平动,刚体转动及弹性运动的连续分解,最大限度地消除了由于刚体大角度转动导致的非线性特性。以有限元法为基础,应用拉格朗日方程建立了在该坐标下的刚柔耦合约束多体系统的动力学控制方程。该方程具有耦合程度小、易于推导、编程及求解等优点,为大规模约束多体系统的动力分析提供了新的途径。本文还讨论了平面铰链约束的约束形式及约束方程,最后给出了一个典型多体系统的数值算例。     

应力和位移约束下连续结构的有效拓扑优化方法

为了解决在拥有位移与应力多个约束条件下,以减少结构重量为目标函数的拓扑优化中多约束难处理的问题,本文研究了以位移约束、应力约束、应变能约束重量最小化为目标的拓扑优化关系.通过对目标函数与约束函数的解析敏度推导,证明了它们之间的等价性.得到的准则方程表明:在最优结构中,单元质量与该单元应变能之比等于结构总质量与结构总应变能之比.由于迭代准则方程中的各项都可以在 ANSYS 有限元分析中直接提取,也不必计算乘子,从而减少了优化过程中的函数调用次数,加快了优化速度.两个算例说明了该方法的简单、高效与适用性.     

程序简讯

NFAP程序NFAP程序是由美国AKRON大学土木工程系教授张之勇和K.Sawamiphakdi等在NONSAP程序的基础上发展起来的。该程序的新版本,共有29055条语句,232个功能块,有常用单元6种:杆、板、壳(夹层板壳)、二维(平面应力、平面应变、轴对称)固体、三维固体、平面断裂单元等。每     

程序简讯(十四)

NFAP程序NFAP程序是由美国AKRON大学土木工程系教授张之勇和K.Sawamiphakdi等在NONSAP程序的基础上发展起来的。该程序的新版本,共有29055条语句,232个功能块,有常用单元6种:杆、板、壳(夹层板壳)、二维(平面应力、平面应变、轴对称)固体、三维固体、平面断裂单元等。每 ...     

程序简讯(十四)

NFAP程序NFAP程序是由美国AKRON大学土木工程系教授张之勇和K.Sawamiphakdi等在NONSAP程序的基础上发展起来的。该程序的新版本,共有29055条语句,232个功能块,有常用单元6种:杆、板、壳(夹层板壳)、二维(平面应力、平面应变、轴对称)固体、三维固体、平面断裂单元等。每 ...     

应力约束全局化策略下的连续体结构拓扑优化

利用Mises强度理论，提出了应力约束全局化策略，将局 部的应力约束问题转化为结构整体的应变能约束问题. 基于ICM(独立、连续、映射)方法， 引入了独立、连续的拓扑变量，对单元重量、单元刚度和单元许用应力的过滤函数进行了选 择，建立了以重量为目标，以结构应变能代替应力约束的多工况下连续体结构拓扑优化模型， 寻找到了多工况下的最佳传力路径. 运用对偶二次规划方法对上述优化模型进行了求解. 另 外，利用PCL语言，在MSC/PATRAN的开发平台上，实现了应用应力约束全局化策略进行连 续体结构拓扑优化的模块化处理. 数值算例表明了该方法的可行性和有效性.     

程序简讯(二十一)

三维线弹性问题有限元法小机算大题程序(一) 本程序为三维线弹性问题廿节点等参有限元法通用程序。采用共轭斜量法解方程组,其结构刚度阵取一维变带宽存贮。采用能抑制带长、不甚计较节点编序的按单元和单元节点次序密排上三角区非零元素的排法。在此基础上,通过删除有关约束的刚阵元素、节点力分量,使方程组降阶,来紧缩局部量存区, ...     

程序简讯

三维线弹性问题有限元法小机算大题程序(一) 本程序为三维线弹性问题廿节点等参有限元法通用程序。采用共轭斜量法解方程组,其结构刚度阵取一维变带宽存贮。采用能抑制带长、不甚计较节点编序的按单元和单元节点次序密排上三角区非零元素的排法。在此基础上,通过删除有关约束的刚阵元素、节点力分量,使方程组降阶,来紧缩局部量存区,     

程序简讯(二十一)

三维线弹性问题有限元法小机算大题程序(一) 本程序为三维线弹性问题廿节点等参有限元法通用程序。采用共轭斜量法解方程组,其结构刚度阵取一维变带宽存贮。采用能抑制带长、不甚计较节点编序的按单元和单元节点次序密排上三角区非零元素的排法。在此基础上,通过删除有关约束的刚阵元素、节点力分量,使方程组降阶,来紧缩局部量存区, ...     

杆-膜-梁-壳组合结构优化——DDDU-3程序系统

本文将板壳结构优化纳入了杆-膜-梁组合结构优化程序系统DDDU-2,从而发展成杆-膜-梁-壳组合结构优化的DDDU-3程序系统。该系统含有多种单元,可以处理组合结构的优化设计问题,具有良好的实用性。 在DDDU-3中,采用了基于离散Kirchhoff假定的三角形平板壳元。大量的数值试验和长期使用经验表明,这是一种有效的单元。在程序中,应力约束是以相当应力的形式给出     

飞机翼面多约束优化设计程序系统YIDOYU-1型

本文介绍Y IDOYU一1型程序系统原理和主要功能，并给出2个考核算例。 1。优化方法:Y IDOYU一1型程序系统将优化设计问题归结为求解如下非线性规划问题:其中设计变盆{D}为元件剖面参数和配重，由于采用变量耦合，{D}的维数可大大减少，W(D)是结构重里，gj，(D)分别是静气动弹性、颇振、振动频率、应力、位移约束和变量下限约束。通过罚函数将上列约束优化问题转化为一序列无约束优化问题。为放松对初始点的严格限制(初始点可不在可行域内)，采用二阶扩展内罚函数:     

板壳结构的应力约束拓扑优化设计

应用ICM 方法求解应力约束板壳结构拓扑优化问题,建立了寻求应力约束下结构重量极小化,每个设计变量控制多个单元的板壳结构拓扑优化近似显式的ICM 模型. 依据畸变能理论,将应力约束转化为畸变能约束,减少了约束数目. 采用精确对偶映射下的序列二次规划算法进行求解. 以MSC.Patran 及MSC.Nastran 软件作为二次开发平台,应用PCL 语言实现本文算法. 算例对于设计变量数等于单元数时的情况进行了计算,表明该方法有效可行.     

三维自适应FE-SPH耦合算法在多层间隔金属靶侵彻问题中的应用

鉴于有限元算法不能有效地模拟侵彻过程所产生的金属碎片, 本文中基于三维自适应FE-SPH耦合算法的基本理论, 自主开发了模拟多层间隔金属靶侵彻问题的三维FE-SPH耦合计算程序。该程序采用四面体单元对多层间隔金属靶侵彻模型进行初始离散, 计算过程中, 当四面体单元等效塑性应变超过某一设定值时, 单元自动转化为SPH粒子, 并引入有限单元-粒子接触算法和耦合算法, 实现大变形和破碎区域采用SPH方法计算, 克服有限元法单元畸变存在的问题。多层间隔靶侵彻算例分析表明, 三维FE-SPH耦合计算程序采用等效塑性应变作为转化判据计算结果较稳定, 并且能够有效地再现侵彻过程中所产生的碎片, 能够模拟侵彻碎片对后层靶的毁伤效应。     

刚柔耦合约束多体系统的动力分析

本文提出了描述柔性多体系统的牵连坐标系统。该系统由惯性参考系，牵连坐标系，物体坐标系及单元坐标系组成，实现了对刚体平动。刚体转动及弹性运动的连续分解，最大限度地消除了由于铡体大角度转动导致的非线性特性。以有限元法为基础，应用拉格朗日方程建立了在该坐标下的刚柔耦合约束多体系统的动力学控制方程，该方程具有耦合程度小，易于推导，编程及求解等优点，为大规模约束多体系统的动力分析提供了新的途径。本文还讨论了     

DDDU-2結构优化程序系统的工程应用概况

DDDU结构优化程序系统是1980年7月研制出来的。DDDU-2程序系统是在对该系统维护与加强的基础上于1982年4月完成,现在已经发展为多种版本,适用于不同的工程实际需要。 本系统配有轴力杆单元、正交各向异性等应变三角元、对称平面剪切单元和空间梁单元。杆膜单元分别以面积和厚度为设计变量,梁单元以截面惯性矩为设计变量,通过主设计     

平面三角形单元有限元差分法

本文基于有限元差分法的构造方法,建立了平面三角形单元的有限元差分法。该方法的计算过程简单、规范,能够形成通用的计算程序。它直接给出连续的应力场,能够通过常应变收敛试验,具有较常规有限元法高得多的计算精度。更重要的是,该方法的构造思路能够推广于人们熟知的任何单元中。     

MSAP程序编制研究简报

为了适应广大SAP程序用户的需要,使模态综合技术在工程界发挥卓越的成效.我们从1983年开始以SAP5程序的动力分析部分功能为基础,加入固定界面法模态综合技术编制MSAP程序.这是一个具有绘图功能的固定界面法模态综合通用程序,规划引入SAP5程序的单元库、绘图功能、带宽优化等功能,同时增加了刚体模态的移频法求解,克服了SAP程序求自由悬浮子结构刚体模态上的困难. 去年完成的MSAP1程序只是总体计划的第一个版本,还只是一个具有绘图功能的空间框架双子结构模态综合通用程序.该程序允许划分子结构的数目是2,没有多重子结构功能,目前单元库还只配备了采用一致质量矩阵的空间梁单元,和能对每一个子结构单独进行