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有频率,振型节线位置要求的结构动力学优化设计 总被引:9,自引:0,他引:9
本文提出一种同时满足固有频率,振型节线位置等要求的结构动力学设计方法,该方法先建立了振型节线位置及变化与独立设计参数的关系,然后在某些约束下利用优化方法求解设计结果,文中同时还给出了模态空间固有频率、振型灵敏度分析的数值计算方法,实例表明它能有效地解决一些工程结构设计时涉及到固有频率,振型节线位置要求的结构动力学设计问题。 相似文献
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按在给定荷载作用下结构所不允许发生的破坏,确定结构应有的有关参数(如钢筋混凝土框架结构的配筋率、混凝土标号、截面尺寸等),是不同于传统结构设计的一种新的设计理念。结合根据结构的破坏状态反演确定结构的有关参数的方法和结构优化设计的思想,本文提出了一种根据结构在遭遇灾难性荷载时“不倒”的设计原则进行结构优化设计的方法,谓为反演优化设计两步法,首先采用奖惩法确定可行点,给出可用的结构参数,然后再进行定向搜索,给出最优的结构参数。文中通过具体算例,说明该方法对钢筋混凝土框架结构按不允许的破坏状态进行优化设计基本上是可行和有效的。 相似文献
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针对惯性/天文组合导航系统中大的初始状态误差影响惯导误差收敛速度的问题,在星相机观测具有先验位置信息的有限空间目标的辅助下,提出一种基于目标-恒星角距异步测量的惯导误差在线快速确定方法。首先,在星相机光轴旋转角度和视场角大小受限的情况下,设计了通过异步照相观测方式获取有效空间目标参考信息的方案;其次,在利用惯导误差状态传播模型实现异步测量信息同步处理的基础上,构建基于空间目标与恒星之间角距的非线性最小二乘优化模型,避免了星相机的光轴扰动和安装误差对测量精度的影响;最后,基于高斯牛顿法设计了两轮迭代优化估计惯导位置误差和速度误差的方法。蒙特卡洛仿真结果表明,所提方法利用对空间目标和恒星的有限观测信息,可以有效估计惯导位置误差和速度误差,在初始位置误差约十千米量级的情况下,可以估计补偿约97.73%的位置误差以及66.25%的速度误差,优化求解误差参数的计算耗时为0.0160 s。 相似文献
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Behrooz Farshi Ali Alinia-ziazi 《International Journal of Solids and Structures》2010,47(18-19):2508-2524
This paper describes a new approach to optimum weight design of truss structures. The force method is incorporated in an optimization algorithm based on the method of center points. Design variables are the member cross-sectional areas and the redundant forces evaluated for each independent loading condition acting on the structure. The optimization method utilizes the largest hyperspheres inscribed within the feasible space. The method of hyperspheres has been enhanced here to handle the compatibility equality constraints as well. By including the analysis step in the optimization cycle there is no longer the need to perform separate structural analyses thus saving computation time. The viability and efficiency of the proposed method are demonstrated for truss structures subject to multiple loading conditions and constraints on member stresses, nodal displacement and minimum gage. Numerical results are compared with those reported in the literature. 相似文献
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F. Angrand 《国际流体数值方法杂志》1983,3(3):265-282
Described in this paper is a methodology for solving a particular class of optimum design problems in Fluid Mechanics, namely optimum design problems for aerofoils when the corresponding fluid flow is potential. The methods described in this paper operate directly in the physical space, and take advantage of the variational formulation of the partial differential equation modelling the flow. The techniques of optimal control, optimization and the finite element method are used. Numerical examples are also given. 相似文献
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基于可靠度的结构优化的序列近似规划算法 总被引:3,自引:0,他引:3
基于可靠度的优化的最直观解法是把可靠度和优化的各自算法搭配一起形成嵌套两层次迭代。为改善其收敛性提高计算效率,人们提出了功能测度法、半无限规划法、单层次算法等多种改进方法。本文对传统结构优化界的经典序列近似规划法改造并扩展应用于求解基于可靠度的结构优化问题,构造该问题的序列近似规划模型和求解过程;其核心思想是在每个近似规划子问题中采用近似可靠度指标对设计变量的线性近似,在优化迭代过程中同步更新设计变量和随机空间中的近似验算点坐标,以达到可靠度分析和优化迭代同步收敛的目标。为了算法的实施,还推导出近似可靠度指标的半解析灵敏度计算公式,编制了程序,最终实现与通用软件的连接。论文用算例证实算法的有效性。 相似文献
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探索将结构优化可行域的极点选取作为初始迭代点 ,从而解决了结构优化的全局最优解问题。文中给出三个算例均得到满意解决 ,并显示了解题时的巨大优越性。 相似文献
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桁架拓扑优化的多点逼近遗传算法 总被引:4,自引:0,他引:4
提出一种基于多点逼近函数和遗传算法的桁架拓扑优化方法。该方法建立了包含连续尺寸和离散拓扑两类变量的优化模型,并通过构造多点逼近函数建立了结构优化问题的第一级序列显式近似,然后采用分层优化方法:在外层对拓扑变量采用遗传算法进行优化;在内层对尺寸变量通过可由对偶法求解的第二级序列近似问题进行优化。几个经典的桁架拓扑优化算例表明该方法能以较少的结构分析次数获得比较理想的概率意义上的最优解。 相似文献
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To simulate filling flow in injection moulding for viscoelastic fluids, a numerical method, based on a finite element method and a finite volume method, has been developed for incompressible isothermal viscoelastic flow with moving free surfaces. The advantages of this method are, first, good applicability to arbitrarily shaped mould geometries and, second, accurate treatment for boundary conditions on the free surface. Typical filling flows are simulated, namely filling flow into a 1:4 expansion cavity with and without an obstacle. Numerical results predict the position of weld lines and air-traps. The method also indicates the effects of elongational flow on molecular orientation. 相似文献
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Axisymmetric Couette-Taylor flow between two concentric rotating cylinders was simulated numerically by the spectral method. First, stream function form of the Navier-Stokes equations which homogeneous boundary condition was given by introducing Couette flow. Second, the analytical expressions of the eigenfunction of the Stokes operator in the cylindrical gap region were given and its orthogonality was proved. The estimates of growth rate of the eigenvalue were presented. Finally, spectral Galerkin approximation of Couette-Taylor flow was discussed by introducing eigenfunctions of Stokes operator as basis of finite dimensional approximate subspaces. The existence, uniquence and convergence of spectral Galerkin approximation of nonsingular solution for the steady-state Navier-Stokes equations are proved. Moreover, the error estimates are given. Numerical result is presented. 相似文献
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基于Kriging模型的汽轮机基础动力优化设计 总被引:3,自引:0,他引:3
随着汽轮机容量的增加和核电站的迅速发展,汽轮机基础动力优化设计已经成为世界前沿的研究课题.本文提出一种基于Kriging模型的有效优化方法,用以求解上述动力优化设计问题.该问题的优化模型是在汽轮机基础框架重量约束条件下,优化汽轮机基础中柱的位置和粱、柱的截面面积,使基础振动的最大幅值最小化.Kriging模型用于建立基础振动的最大动位移幅值与设计变量间的近似函数关系,从而避免了优化迭代中灵敏度分析.开发了动力分析程序,作为黑箱用于动力响应分析.算例结果表明,本文方法在效率和稳定性上优于序列线性规划方法. 相似文献
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金属成型材料参数的反求技术 总被引:5,自引:0,他引:5
给出了快速准确地获得材料处于弹塑性大变形状态下各向异性弹塑性本构模型参数反求方法。首次提出了筛选试验测试点的活度规则,并以此来指导试验测试点的位置的选择;提出了仿真先验信息的概念,丰富了获取材料参数先验信息的途径;混合采用Levenberg—Marquardt方法和Gauss—Newton法的优化策略,给出了材料参数反求的基本公式和关键算法。数值算例表明,反求参数的初值以及反求区间的确定对于反求结果有着重要影响,为了确保反求过程的顺利进行,必须充分了解材料模型的先验信息.并充分利用筛选试验测试点的活度规则。同时效值算例计算还表明本文方法具有很高的计算精度和计算效率。 相似文献