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1.
多工况应力和位移约束下连续体结构拓扑优化   总被引:40,自引:3,他引:37  
隋允康  杨德庆  王备 《力学学报》2000,32(2):171-179
将文「1」所提出的对拓扑变量的独立连续映射(IGM)的拓扑估化方法应用于连续体结构,从而建立了统一的以重量为目标,考虑应力和位移约束的连续体结构拓扑优化模型。通过对位移-应力拓扑解和各工况下应力拓扑解的综合协调,进而对于协调拓扑解按照阈值完成从离散到连续的反演,并且采用分层与加权策略克服了“荷载病态”困难。给出的经典的二维平面问题和三维连续体结构拓扑优化算例表明,这种统一的模型由骨架结构发展到连续  相似文献
2.
遗传算法在结构优化中的研究进展   总被引:30,自引:1,他引:29       下载免费PDF全文
遗传算法(genetic algorithm)是基于Darwin的进化论和Mendal 遗传学说而形成的新算法,具有全局收敛性和并行性,适用性广,并要求 较少的先验知识,现在已广泛应用于优化、模式识别等方面.本文简要地 介绍了简单遗传算法的基本过程及其数学基础;并从编码机制、收敛性 和算子的研究等方面详细地阐述了遗传算法理论的发展;对约束处理方 式、适应值函数的选取等方面的研究进行分析和评论;最后还提出遗传 算法存在的主要问题和展望.  相似文献
3.
结构动力方程的增维精细积分法   总被引:29,自引:2,他引:27  
对线性定常结构动力系统提出的精细积分方法,能够得到在数值上逼近于精确解的结果,但对于非齐次动力方程涉及到矩阵求逆的困难。提出采用增维的办法,将非齐次动力方程转化为齐次动力方程,在实施精细积分过程中不必进行矩阵求逆,这种方法对于程序实现和提高数值稳定性十分有利,而且在大型问题中计算效率较高,从而改进了精细积分方法的应用,数值例题显示了本文方法的有效性。  相似文献
4.
一种桁架结构损伤识别的柔度阵法   总被引:27,自引:2,他引:25  
利用试验获得的一阶模态参数,提出了一种桁架结构损伤识别的柔度阵法,应用有限元方法柔度阵,建立结构振动特征方程,结构损伤后,引起柔度阵发生改变,从结构振动特征方程出发,对柔度矩阵做关于结构物理参数变化量的一阶泰勒展开,可以确定结构物理参数的变化量,识别结构损伤部位及损伤程度,通过一个桁架结构损伤识别的数值模拟证明了该方法的有效性。  相似文献
5.
在哈密顿体系下分析非线性动力学问题   总被引:19,自引:4,他引:15  
裘春航  吕和祥 《计算力学学报》2000,17(2):127-132169
首先将n维未知向量q的二阶非线性力系统Mq+Gq+Kq=F(q,q,t)转化为与其等价的2n维未知向量v的一阶微分方程v=Hv+f(v,t),其中非线性部分ji(v,t)=0(i=1,...n),fi(v,t)=Fi-n(q,q,t)(i=n+1,...2n);然后给出一种求解v的逐步积分公式,从而将精细积分法进一步推广应用到非线性动力学问题。算例表明本方法的计算量较小且结果合理可靠。  相似文献
6.
多工况多约束下离散变量桁架结构的拓扑优化设计   总被引:18,自引:1,他引:17  
王跃方  孙焕纯 《力学学报》1995,27(3):365-369
提出了一个多工况下受应力,位移约束的离散变量桁架结构的拓扑优化方法,给出了结构拓扑形式变更时的约事处理方法及杆件删除策略,使基结构设计空间的维数不断降低,达到最优拓扑,避免了奇异解的出现,在算例中指出了截面离散集和位移约束对最优拓扑的影响,算例给出了满意的拓扑优化解。  相似文献
7.
求解非线性动力学方程的分段直接积分法   总被引:16,自引:0,他引:16  
针对n维未知向量v的一阶微分方程dv/dt=Hv f(v,t)进行求解。首先,将非线性部分f(v,t)在所论时刻tk处用t-tk=T的j次多项式来近似,然后借助分段直接积分法,导出了各段内的、用T的解析函数表达的求解公式,通过选取j值,可获得一系列具有不同精度的近似解,便于研究非线性动力学行为与其物理参数的依赖关系。为适应实际计算,还全面讨论了上述多项式的确定方法,其中包括避免求f(v,t)导数的算法。算例表明所提出的方法不仅可用于求解非线性动力响应问题,而且对研究解的形态和稳定性,如对吸引子、极限环、二次Hopf分岔等的分析也不失为一个有效的工具。  相似文献
8.
传热与接触两类问题耦合作用的有限元分析   总被引:16,自引:2,他引:14  
考虑传热接触耦合作用的热力学分析问题大量存在于工程中,分析的难点是必须考虑热与可移动接触边界间的耦合作用。针对这类问题的求解,该文给出了接触边界上热交换与温度边界条件,并在此基础上建立了两类变分方程,一类是热力学变分泛函,其考虑了接触区域对结构热传导的影响;另一类是二维热弹性接触分析的参数变分原理,可以方便地对接触问题进行求解。文中给出有限元分析的离散公式,并进一步给出两类问题耦合分析的迭代算法,其中接触分析的惩罚因子是可以消除的,数值结果验证了该文的理论与算法。  相似文献
9.
精细积分的非线性动力学积分方程及其解法   总被引:16,自引:1,他引:15  
给出了非线性动力学积分方程的表达式,针对该方程提出了一个显式预测-校正的单步四阶精度的积分算法,适用于多自由度、强非线性,非保守系统。算例表明该方法精度高、计算量较少。  相似文献
10.
非线性函数的混沌优化方法比较研究   总被引:16,自引:0,他引:16  
已有的混沌优化方法几乎都是利用Logistic映射作为混沌序列发生器,而Logistic映射产生的混沌序列的概率密度函数服从两头多、中间少的切比雪夫型分布,不利于搜索的效率和能力。为此,首先根据Logistie映射混沌轨道点密度函数的特点,建立改进的混沌-BFGS混合优化算法。之后,考虑到Kent映射混沌轨道点密度为均匀分布,建立了基于Kent映射的混沌-BFGS混合优化算法。然后对五种混合优化方法——不加改进的和改进的基于Logistic映射的混沌-BFGS法,基于Kent映射的混沌-BFGS法,Monte Carlo试验-BFGS法,网格-BFGS法进行了研究,分别对3个低维和2个高维非线性复杂测试函数进行优化计算,对它们的全局优化计算效率和寻优能力做了比较,并探讨了混合优化方法全局优化性能差异的原因。结果表明,混沌优化方法是与Monte Carlo方法类似的一种随机性试验优化方法。而且,这类优化方法的计算性能至少与以下因素有关:混沌/随机序列的统计性质,优化问题全局最优点位置。  相似文献
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