刚性结构设计论文_梅玉林

导读:本文包含了刚性结构设计论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:拓扑,刚性,结构,导数,方法,荷载,底板。

刚性结构设计论文文献综述

梅玉林^[1]（2003）在《拓扑优化的水平集方法及其在刚性结构、柔性机构和材料设计中的应用》一文中研究指出结构拓扑优化是优化技术中最具挑战性的研究领域，是一种创新性的设计方法，可同时优化设计对象的拓扑、形状和尺寸，已广泛应用于刚性结构、柔性机构和复合材料微结构设计等方面，对航空航天、微机电系统等领域的发展具有重要价值。本文结合多材料结构的向量水平集表示、材料界面追踪的水平集算法、梯度投影方法、非线性映射技术、返回映射算法和平均曲率流技术，提出了适用于一般目标函数、多载荷工况、多约束和多材料的结构拓扑优化的水平集算法。并研究了这种方法在刚性结构、柔性机构和复合材料微结构设计中的具体应用。同时，又将拓扑导数理论和水平集算法结合起来，提出了结构拓扑优化的拓扑导数与水平集算法，进一步提高了计算效率。文中首先介绍了复合材料宏观参数计算的均匀化方法、结构拓扑优化的密度惩罚法和运动界面跟踪的水平集方法，并结合数值算例详细说明了它们的理论基础、计算步骤和物理本质。在此基础上，提出了多材料设计对象的向量水平集表示，将一般拓扑优化问题描述为一组水平集函数的约束泛函极小化问题。然后应用有限导数分析，给出了这一泛函极小化数值迭代求解公式，它实质就是水平集方程，而水平集的运动速度就是材料界面的形状敏度，这样就把拓扑优化问题转化为结构材料界面的追踪问题。为了有效地处理多约束问题，文中将普通内积限制在零水平集上，定义了一个新的向量函数内积，构造了多约束条件下水平集法向运动速度求解的梯度投影法，并证明了最优解所满足的必要条件。同时，还提出了在有效约束切空间上构造的非线性映射技术，以改进向量水平集的演化方向，可提高计算效率2到3倍。为了有效处理违反约束，这里还提出了在违反约束水平集的负法凸锥内构造水平集的法向修正速度的返回映射算法，它可以方便地处理多材料、多约束和含有非设计域的结构设计问题，使初值给定容易。其次在结构拓扑优化中还引入了黎曼测度下的平均曲率流正则化技术，以保证计算结果材料界面的光顺性，并有助于提高拓扑演化过程中的数值稳定性。在这些研究的基础上，提出了适用于一般目标函数、多材料、多约束和多载荷工况的结构拓扑优化的水平集算法4.1，并给出了刚性结构、柔性机构和复合材料微结构设计算法5.1、6.1和7.1，以及大量的数值算例。最后给出了多材料拓扑导数的定义，推导了计算公式，并结合算法4.1，提出了结构拓扑优化的拓扑导数与水平集算法8.2，解决了水平集方法不能在结构内部形成新材料界面的问题，可提高计算效率5至10倍。文中所有的算例都是在Windows2000平台上VC++环境下计算的，程序设计采用了面向对象的方法。总之，本文主要采用向量水平集表示，将材料界面表示为一组高维函数的水平集，使拓扑优化问题转化为材料界面追踪问题。在优化过程中，这种方法依靠材料界面运动不断地融合、分裂、生成和消除内部的孔，来改变结构中材料界面的拓扑和形状，获得最优解。这一过程可用Hamilton-Jacobi方程来描述，根据粘性解理论，它有效的求解技术使结构边界的拓扑变化能得到简单、自然的处理，克服了一般形状优化方法固定拓扑的局限性。设计结果不仅材料界面清晰、不需任何后处理，而且可以和CAD系统作到无缝连接，方便了拓扑优化和其它设计方法的集成。(本文来源于《大连理工大学》期刊2003-11-01）

宗福开,俞儒一^[2]（1985）在《核爆炸冲击波作用下齐地表刚性结构的二维动力设计荷载》一文中研究指出本文用拉普拉斯变换法计算了考虑齐地表刚性结构底部地基效应及侧壁剪切力的二维动力响应,分析了反映二维效应的两个无量纲参数:质量比ξ和尺寸比η对结构——介质相互作用的影响,给出了在地表突加线性衰减荷载作用下齐地表刚性结构底板的最大动反力及顶底板上最大设计动荷载及其随ξ、η和侧壁摩擦系数β的变化曲线。所得结果表明,在受冲击荷载的地基基础、导弹发射井、桩基等的结构计算中,考虑结构——介质的相互作用的二维效应是十分必要的。(本文来源于《工程兵工程学院学报》期刊1985年02期）

刚性结构设计论文开题报告

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

本文用拉普拉斯变换法计算了考虑齐地表刚性结构底部地基效应及侧壁剪切力的二维动力响应,分析了反映二维效应的两个无量纲参数:质量比ξ和尺寸比η对结构——介质相互作用的影响,给出了在地表突加线性衰减荷载作用下齐地表刚性结构底板的最大动反力及顶底板上最大设计动荷载及其随ξ、η和侧壁摩擦系数β的变化曲线。所得结果表明,在受冲击荷载的地基基础、导弹发射井、桩基等的结构计算中,考虑结构——介质的相互作用的二维效应是十分必要的。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。