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一致切线刚度法在三维弹塑性有限元分析中的应用 总被引:3,自引:1,他引:3
本文提出了一致切线刚度法,并把它应用于三维弹塑性有限元分析问题。从而解决了增量迭代弹塑性有限元分析方法中长期存在的速度慢、精度低问题,一致切线刚度法满足加卸载互补准则,即没有应力漂移现象,具有一阶精度、二阶迭代收敛速度、计算量少和无条件稳定等优点,借助算例对一致切线刚度法和传统切线刚度法(包括路径相关和路径无关两种结构变量更新格式)从计算精度、迭代收敛速度和计算量等几方面进行了比较。 相似文献
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工程结构优化设计的一个途径——序列二次规划SQP 总被引:4,自引:0,他引:4
本文在以前工作的基础上,建议一个途径,供工程结构设计的截面优化和几何优化之用。这个途径的基本思想是把非线性规划化为一系列二次规划来求解。与过去常用的序列线性规划(SLP)相比,它比较适应于非线性程度高的工程结构优化问题。根据问题的性质,可以用不同的方式建立二次规划,这里将介绍我们已实践过的四种数学模型,收敛都相当稳定而且迅速。二次规划有成熟的算法,计算工作量虽比线性规划略大,但因整个优化过程的迭代次数可以减少,总的计算工作置并不大。序列二次规划法在工程结构优化领域中是一个有待进一步发展的途径。 相似文献
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关于结构力学发展的思考钱令希(大连理工大学116023)编者按:作者长期从事工程力学教学及科研工作。70年代倡导计算力学,为国际计算力学协会发起人之一。1984年创办本刊,是本刊的创始人。值此本刊创办十周年之际,作者建议出版纪念文集,以资纪念,希望为... 相似文献
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本文旨在建立一个有各类不确定性因素存在的结构优化设计的合理数学模型,使其既能纳入结构可靠性分析领域的最新研究成果又便于实际工程应用。该模型以极限状态设计方法为基础,对材料性质和结构荷载固有的统计不确定性用“水准2”(即一次二阶矩理论)的可靠性分析方法处理,而对模型理想化、近似结构分析以及设计与施工阶段产生的非统计性质的不确定性(即模糊性)通过模糊集运算处理。该模型保持了现行建筑结构设计规范和日常设计习惯的一致性,也保持了与确定性结构优化设计模型的一致性 相似文献
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论固体力学中的极限分析并建议一个一般变分原理 总被引:3,自引:0,他引:3
本文簡单回顾和討論了作为应用塑性力学分支的极限分析的发展和現状。自从著名的上限定理和下限定理奠定以后,极限分析逐漸受到重視并有了相当迅速的发展。現在对于主要是受弯构件組成的刚架結构,通常可以找到既是上限又是下限的完全解。至于对于二維和三雒連續体,特別对于板壳,虽然已經完成了一些工作,但是現在的进展显得迟緩了。这是因为具体应用这两个基本定理时一般很难找到足够接近的上限和下限。特别是下限定理的应用困难很大。 本文还提出了应力場与速度場彼此独立变分的一个一般变分原理,它与极限分析所应滿足的全部方程(平衡、机动、屈伏和流动定律)等价。与上限和下限定理比較,如果采用同样的应力場和速度場,通过这个变分原理得出的极限載荷将在上下限定理給出的上限和下限之間。以圓板問題为例表明,采用各种不同的应力場和速度場,能給出比較稳定的极限載荷值。此外这个变分原理还适用于材料是非均貭或各向异性时的极限分析。 相似文献
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工程结构优化的序列二次规划 总被引:9,自引:0,他引:9
用序列二次规划可以高效率地解决许多工程结构的优化问题。一类问题将原来的非线性规划用力学处理和Taylor展开化为一系列二次规划问题,在目标函数可分离的情况下,通过Kuhn-Tucker条件进一步化为以Lagrange乘子为变量的准无约束的二次规划;在目标函数不可分离情况下,则直接求解原变量的近似二次规划,经过序列迭代,可以求解工程结构的静、动力优化问题。另一类问题是将原问题化为正多项式的几何规划,再将其对偶问题化为二次规划,序列迭代求解之,可以求解目标函数、约束函数非线性程度高的工程问题,对按设计规范公式进行设计的一类问题尤为有效。 相似文献
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本文给出了KAWAI教授的RBSM(刚体-弹簧模型)的数学解释。传统的以位移法为基础的有限元数值解中,其应力精度低于位移精度,而这里的刚体有限元法(RBFEM)给出的应力精度不会低于甚至高于位移精度,此外,RBFEM大大地减小了总刚的半带宽及体积,因而大幅度地降低了计算量。本文用刚体有限元法进行了静力分析、热应力分析、极限分析和安定分析,得到了相当满意的结果。刚体有限元法以其缩减的计算量及提高的应力精度,可以有利于结构分析,特别是非线性问题的数值解。 相似文献
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多层次联合的结构优化设计 总被引:3,自引:0,他引:3
多层次联合结构优化问题,通常含有不同种类的设计变量,例如,当构件的截面和结构的形状同时优化时,设计变量就可分为截面类设计变量{X_s)}和几何类设计变量{X_g}。对这类问题,本文提出一个有效的求解策略。优化过程的每一步迭代都由商个子问题组成:(1)优化截面类设计变量{X_8}以减少重量,使约束趋于临界;(2)优化几何类设计变量{X_g}以放松约束,为下一轮迭代提供条件。本文的方法收敛较快且具有较好的稳定性。 相似文献