压杆的线性优化设计

本文根据压杆的弹性稳定理论研究具有分段直线外形压杆的优化设计问题。文中以典型的三段压杆为例进行了详细分析，其材料节省量非常接近于最优值，达到形状简单，经济实用目标。     

压杆优化设计

压杆的稳定设计是通过计算压杆截面积选用截面形状来达到的。压杆的截面设计一般是采用试算法,计算量较大,图解法避免了试算法中的重复计算过程,因而是一种较好的方法,但其精度较差且不能进行型钢截面的设计。本文对不同的截面形状,提出几种直接的优化、计算方法,其比试算法简单,比图解法精确。它适用于大、中、小各种柔度的压杆;也适用于截面形状因子为常数的截面和常用的型钢截面;导出了一些简便实用的计算公式。能够直接得出截面面积选取型钢型号,应用范围广泛。     

空心半轴的可靠性优化设计探索

讨论了车辆半轴的可靠性优化设计问题。在基本随机变量的概率特性已知的情况下,采用随机摄动法和约束随机方向法对空心半轴进行可靠性优化设计,并编制了实用的计算机程序,可以迅速准确地得到空心半轴的可靠性设计参数。     

阶梯压杆的实用稳定计算

对数种常用的二阶及三阶轴心受压杆进行稳定性计算，全部用精确法导出相应的稳定方程，并提供精确的稳定系数表或试算程序，分析结果补充了过去对这方面研究的不足，且具有很好的实用价值。     

关于压杆弹性稳定教学方法的探讨

由弯曲理论出发，介绍了大柔度小偏心距下的工程实用压杆，分析了工程实用压杆压弯与理想压杆失稳间的对立统一关系，并对教学中存在问题进行了讨论，提出了建议。     

压杆稳定的计算机辅助设计

提出了压杆稳定的计算机辅助设计的原理、方法、框图和程序，并首次采用优化方法选择压杆的折减系数，大大提高了压杆稳定设计的效率和精度。所编程序还可进一步扩充，扩大其应用范围。     

变截面压杆稳定问题半解析解

介绍变截面压杆稳定问题的半解析求解方法 ,在这一方法中应用了模态摄动法 .首先以均匀梁的低阶纵向振动模态函数构成求解子空间 ,然后在此子空间中把变截面压杆稳定由变系数偏微分方程描述的求解问题转化为非线性代数方程组的求解 ,从而简化了计算过程 .通过算例比较 ,说明本方法简便实用 ,且有良好的近似性 .     

考虑压杆稳定性的桁架拓扑优化设计

目的 初探用进废退思想在桁架拓扑优化设计中的应用,开发相应的优化程序并用算例进行验证。方法 在桁架拓扑优化设计中考虑结构中受压杆的稳定性,同时考虑材料应力约束和压杆的稳定应力约束,通过杆件的实际受载情况及其应力约束值来调整各杆件的截面积,剔除优化结果中截面积小于阈值的杆件,以得到最优的拓扑结构和杆的截面大小,使各杆在保证结构稳定的前提下各尽所能,物尽其用。结果 优化结果表明桁架达到减重和安全稳定的     

压杆稳定的直接设计法

提出一种压杆稳定的直接设计法，可以不用传统试凑的方法直接确定压杆横截面积。     

压杆稳定临界载荷的拟合算法

探讨了弹性杆在压杆稳定实验中的Euler稳定性和临界载荷,提出了由实验数据进行曲线拟合测算临界载荷的拟合算法,并利用Matlab进行实现.最后分析了拟合计算结果与Euler公式计算临界载荷的相对误差.     

木结构中轴心压杆(柱)稳定设计的直接法

在稳定设计中,根据已知轴向荷载来确定压杆（柱）的截面尺寸,当前国内外均采用反复试算的方法,设计过程非常繁琐,为了提高设计效率,笔者前面的研究中已提出了确定型钢压杆（柱）截面尺寸的简捷方法——直接法。在此基础上,本文进一步研究了木压杆（柱）截面尺寸的直接设计问题,首先导出了未知截面尺寸时压杆类型的判别准则,然后分别建立了大柔度杆及中等柔度杆截面尺寸的设计公式,使木压杆的稳定设计从根本上摆脱了传统的试算法,为结构工程师提供了简洁高效的设计工具。     

多失效模式机械系统可靠性优化设计

为提高机械系统的可靠性,应用机械系统可靠性设计理论和优化设计方法,在多失效模式下,研究机械系统可靠性优化设计的实现方法.运用可靠性设计的随机摄动法,讨论机械系统可靠性优化设计问题,建立机械系统可靠性优化设计方法在多失效模式下的数学模型,提出机械系统可靠性优化设计的计算方法.在基本随机参数前二阶矩已知情况下,通过计算机程序可以迅速准确地获得机械系统可靠性优化设计信息.该方法的计算结果更接近工程实际中机械系统可靠性优化设计问题.     

压杆稳定截面设计的安全系数法

随着科学技术的发展，建筑工程在结构形式和施工技术上日益创新。新型结构（如大跨度结构、高层建筑、薄臂构件等）和先进的施工技术（如滑膜、升板等），也同样会存在稳定问题，在设计时必须加以特别的重视。通过科学试验和工程实践，原来普遍采用的压杆稳定截面设计的折减系数法，将会被压杆稳定截面设计的安全系数法所代替。     

剪应力对压杆的影响

本文对压杆的稳定问题作了较全面的讨论。说明某种情况下压杆稳定应考虑剪切力的影响。     

微分变换在压杆稳定问题中的应用

通过一个例子说明微分变换法在压杆稳定问题中的应用方法。     

两端弹性铰支约束下压杆稳定的优化设计

采用泛函极值分析的拉格郎日乘子法，对压杆在两端弹性铰支约束下进行截面优化的稳定分析。求得压杆在任意弹性铰支约束下，截面优化分布规律和挠曲函数的通用表达式，并给出计算临界荷载的统一公式。     

工字形铝合金偏心压杆平面内稳定承载力研究

运用ANSYS软件对常用的铝合金挤压型材偏心压杆的平面内稳定承载力进行了研究,分析了不同长细比和偏心率杆件的稳定性能,并讨论了残余应力与初弯曲对杆件承载力的影响.研究结果表明:除相对偏心率很大及长细比很小的情况外,工字形截面偏心压杆受拉翼缘不会进入塑性状态;初弯曲对杆件的影响随长细比和弯矩的增大而减小;铝合金挤压型材残余应力峰值很小,对杆的承载力影响不大,可忽略不计.在大量数值分析的基础上,拟合出了工字形铝合金偏心压杆的平面内稳定计算公式,可供工程设计参考.     

压杆内力与频率关系的有限元法分析

采用三次函数作为压杆单元的位移函数,基于能量变分原理,构造了一种可以考虑初始内力及边界条件的压杆单元.采用该单元导出了可以充分考虑各种边界条件和变截面影响的有限元振动频率方程,由此可得到压杆的内力与频率的对应关系,并由ω=0,解得其临界值.采用Matlab软件编制了相应的内力及临界值计算的有限元程序.在此基础上,分析了压杆的边界条件,以及孔洞率等因素对频率计算的影响.     

不确定结构的模糊可靠性优化设计方法

提出了基于模糊可靠性的结构优化设计方法。并对基于模糊可靠性和基于随机可靠性方法的结构优化设计作了实例定量对比研究。结果表明：在已知数据信息相同的条件下,两种可靠性优化方法设计的结构,可有完全相同或一致的设计结果。说明了模糊可靠性模型和文中方法用于不确定结构的优化设计是有效和可行的。