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1.
本文讨论受到多频率约束的铁木森柯梁和尤拉梁的最小重量设计问题.以对称的简支梁为例,本文揭示了铁木森柯梁的异常特征:如果在梁的中部适当地构造很高的一个薄条,相应于第一对称振形的频率可以高于反对称振型的频率;受到二组不同频率约束的铁木森柯梁很可能有同样的最小重量.这些异常特征说明,为了得到一个良态的问题,有必要将最大横断面积约束包括到问题提法中.  相似文献
2.
单元敏度的不准确估计是离散拓扑优化算法数值不稳定的原因之一,特别是添加材料时,传统的敏度计算公式给出的估计误差较大,甚至有时估计符号都是错误的.为了克服这一问题,通过对弹性平衡增量方程的摄动分析构造了新的增量敏度估计公式.这一新的公式无论是添加材料还是删除材料都能较准确地估计出目标函数增量,它可以看作是通过非局部单元刚度阵对传统敏度分析公式的修正.以此为基础构建了一种基于离散变量的拓扑优化算法,它可以从任意单元上添加或删除材料以使目标函数减小,同时为避免优化过程中重新划分网格,采用了单元软杀策略以小刚度材料模拟空单元.这一方法的主要优点是简单,不需要太多的数学计算,特别有利于工程实际的应用.  相似文献
3.
板壳结构是一大类广泛使用的结构元件.在热荷载作用下,当热膨胀受到约束时,板壳结构产生内力及挠度,严重时影响结构的正常服役.由于热荷载的特殊性,简单地均匀加大板壳结构的厚度并不能有效地减少热变形和热应力,热结构设计因此特别困难.该文研究在给定材料体积的条件下,通过优化板壳结构的厚度分布来减少弹性薄板结构在热载荷下的变形.以结构的变形能为优化目标,在给定材料体积的条件下,建立了设计板壳结构厚度分布的优化问题列式,并采用变分法,推导出优化准则,给出了修改厚度的迭代公式.应用商用有限元软件的热结构分析功能,对程序进行二次开发,从而实现该优化算法.算例结果表明,采用该方法优化弹性薄板的厚度分布,可以大幅度地减小结构热变形,是一种有效的热结构设计方法.  相似文献
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