导读:本文包含了桁架结构优化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:桁架,结构,拓扑,优化设计,刚度,算法,结构优化。
桁架结构优化设计论文文献综述
林猛峰[1]（2019）在《桁架结构在随机荷载下拓扑优化及减震设计》一文中研究指出实际工程结构在服役期间不可避免地受到各种形式的荷载作用,比如静荷载、确定性动荷载和随机荷载等。对于如何进行结构优化才能够更好的抵抗这些荷载引起的反应日益受到结构设计师的关注。目前关于结构在多种形式的荷载共同作用下的结构设计研究甚少,且将结构优化技术结合到振动控制中的代表性研究也不多。因此本文的主要研究内容是开展桁架结构在静力、随机地震和风荷载共同作用下的拓扑优化及粘弹性阻尼器在桁架结构中的减震控制研究。以下是本文的具体研究工作:首先,研究了桁架结构在随机地震、风和静力下的拓扑优化。基于静力学原理和时域显式法推导了结构在静力、随机力和非平稳随机地震下结构响应及其灵敏度表达式,并在桁架结构优化中引入一些杆件和节点处理策略,之后建立以动力作用下结构指定位置的最大位移方差和静力应变能的加权和最小为目标的优化模型,采用全局收敛的移动渐近线法(GCMMA)对桁架结构进行了优化设计,通过数值算例说明了在结构优化设计中同时考虑静荷载和随机动荷载作用的必要性。其次,研究了粘弹性阻尼器在桁架结构减震控制中的优化设计。将粘弹性阻尼器的力学计算模型引入到桁架结构振动模型中,推导了附加粘弹性阻尼器的结构动力响应及其灵敏度的时域显式表达式,并利用双向渐进结构优化算法(BESO)和全局收敛的移动渐近线法(GCMMA)提出了以振动减小率最大为控制目标的两种粘弹性阻尼器优化方案,并通过算例对比了两种方案的优劣性。最后将空间桁架式支撑臂结构的拓扑优化与阻尼器的优化设计结合分析,结果表明阻尼器的优化布置对结构振动具有较好的控制效果且能大大的节省结构材料。然后,借助MATLAB的GUI平台开发了一款桁架结构拓扑优化及粘弹性阻尼器在桁架结构中的优化设计界面,实现二者的界面可视化操作。最后,对本文的全部内容进行总结,并对今后的研究发展方向进行展望。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-04-23）
闫鑫,康全柱,赵健[2]（2019）在《双塔大跨度宽体钢桁架连廊结构优化设计》一文中研究指出以某支座中心跨度26.65m、宽度9m的型钢桁架连廊为例,通过概念设计确定交叉H型钢腹杆倒放可以很好满足杆件的平面外稳定。以桁架杆件截面面积作为设计变量,以结构的最小质量为目标函数,以杆件的强度和变形为约束条件,运用通用有限元软件MIDAS进行优化设计,同时优化和改进了连廊支座与结构主体的连接方式。结果表明:在满足连廊桁架各杆件强度和变形限值的前提下,通过优化,相比原设计可以节省约43.8%的用钢量;对支座与主体的连接方式的优化设计使其更加合理和方便现场施工。(本文来源于《建筑结构》期刊2019年S1期）
钟鑫伟,窦超,王垆涛,成乐[3]（2019）在《桁架加劲单层网壳钢结构冷却塔结构优化设计研究》一文中研究指出传统混凝土冷却塔应用广泛,但在设计施工、日常维护方面存在问题.钢结构冷却塔由于结构轻巧、抗震性能好、施工快速、经济性优良等优点在大型发电厂中已得到应用,且具有广阔的发展空间.本文提出一种新型的桁架加劲单层网壳钢结构冷却塔,基于应力控制原则建立了优化设计方法,提出一种分步优化松弛迭代算法,重点解决了优化过程中迭代收敛性的问题.针对与几何尺寸和结构构造相关的5个主要参数,进行了正交试验,以总用钢量和塔顶最大侧移为设计指标,通过优化设计和方差分析,发现环向桁架个数是最为重要的影响参数.与已建成的双层网壳冷却塔进行了基频、总用钢量、塔顶最大侧移和弹性屈曲荷载的对比,表明在满足侧移等设计指标的情况下,该新型冷却塔在用钢量上具有明显优势.(本文来源于《空间结构》期刊2019年01期）
徐明明[4]（2019）在《基于桁架结构的多工位冷镦机换模机械手优化设计与仿真分析》一文中研究指出随着“中国制造2025”全面实施,作为高端制造装备的高性能多工位冷镦机得到了快速的发展。对比国内外冷镦机换模水平,国外已形成自动化、智能化的成套换模技术,而国内企业通常采用人工换模,这大大降低了冷镦机产品的自动化程度和冷镦机工作效率,制约着我国高端装备制造业的快速发展。本文研发一款与DBP—206L冷镦机相配套的自动换模机械手,解决企业在实际生产中,工人劳动强度大、用工成本高、换模效率低、产品质量不稳定等一系列问题,提高国内冷镦机换模水平,缩短与发达国家之间的差距。首先,分析冷镦机换模工艺流程,总结机械手结构设计功能参数,并针对关键构件进行选型、计算、校核,通过Solid works软件建立机械手的叁维模型。在ANASY Workbench软件中,通过修改材料属性、添加约束和边界条件,对机械手模架进行静态特性分析和模态分析,得到模架对应的变形图、应力云图以及模态振型图。通过分析静态特性下的模架变形图、应力云图,验证模架结构的刚强度条件满足设计要求;通过分析模架结构的各阶模态振型图,了解模架结构的动态特性,研究各阶振型对模架结构以及机械手换模精度的影响,避免因结构共振造成的精度低、稳定性差的不良结果,保证机械手较高的换模工作效率和换模质量。基于ANSYS Workbench有限元软件,对机械手模架进行结构优化,提出了用空心方钢结构替代钢板焊接结构的优化方案。通过分析设计变量与模架质量以及应力应变的关系曲线图、设计变量对目标函数敏感度等图像,得出最优样本方案,并验证优化方案的正确性。其次,应用机器人D-H法建立直角坐标机械手的运动学模型,得到机械手末端抓手的空间位置和各轴之间的运动关系;应用拉格朗日法求得机械手的动力学方程,为ADAMS仿真求解各轴方向上的质量、惯性矩、重力矢量提供理论依据。应用SolidWorks2016叁维建模软件和ADAMS软件进行联合仿真,求得末端执行气缸和气动手抓在整过换模过程中的位移、速度、加速度随时间变化的曲线图以及机械手各轴向相对应的运动及力矩关系图,对机械手的运动过程进行系统的分析研究。并针对机械手在换模过程中可能存在的抖振现象提出了若干条相应的预防措施,确保整个机械手换模工作的平稳运行。然后,对机械手的换模动作进行详细分析,建立换模机械手的运动路径方程,确定机械手的轨迹规划目标函数和约束条件。结合机械手实际工况,编写基于“穷举法”思想的算法程序,使用MATLAB仿真软件,计算出机械手基于目标函数最优的换模路径,并绘制出换模路径顺序图,指导机械手自动化换模工作。最后,通过分析冷镦机换模机械手的动作要求和运动规律,总结了机械手控制系统的总体设计要求和系统组成;根据机械手控制系统工作流程,设计了气动回路控制系统和PLC电气控制系统,给出了各气缸动作梯形图以及PLC控制系统接线图,设计出换模机械手的人机操作界面系统。(本文来源于《温州大学》期刊2019-03-01）
孙小军,王艳辉,崔哲,李善辉[5]（2019）在《基于ANSYS的桁架式桥梁检测车伸缩臂的结构优化设计》一文中研究指出伸缩臂为桥梁检测车主要承重部件,其刚度和强度直接影响桥梁检测车整机可靠性和工作人员的安全性。因此,其结构形式是桥梁检测车设计中重要的一环。本文以某型号桥梁检测车伸缩臂为研究对象,运用ANSYS软件建立8种不同形式伸缩臂的有限元模型,取其典型工况进行有限元分析。通过分析结果,综合考虑整机位移、伸缩臂等效应力和重量,选取了伸缩臂的最优设计方案。同时,该分析结果也为其他桥梁检测车的伸缩臂结构设计提供了依据。(本文来源于《石油化工建设》期刊2019年01期）
林猛峰,洪晨[6]（2019）在《基于振型加速度法的桁架结构拓扑优化设计》一文中研究指出基于振型加速度法和全局收敛的移动渐近线法(GCMMA)求解结构动力响应及其灵敏度,建立了以结构材料用量最小为目标,指定自由度位移和杆件应力的均方差为约束的拓扑数学模型,最后以一桁架结构的优化算例验证了所提方法的有效性。(本文来源于《山西建筑》期刊2019年02期）
李沛豪,李东[7]（2018）在《基于改进粒子群算法的桁架结构优化设计》一文中研究指出为进行桁架结构截面优化设计,首先构建桁架结构模型;然后选取从惯性权重取值、速度更新方式、位置更新方式等方面改进的粒子群算法对桁架结构模型进行优化;最后对平面52杆和空间25杆两个经典桁架结构优化问题进行求解,并将得到的结果与相关文献进行比较.数值结果表明:改进后的粒子群算法收敛速度较快,求解质量较优,算法稳定性较好,实现了改进粒子群算法在桁架结构优化设计中的具体应用,为桁架结构优化设计提供了一种切实可行的方法.(本文来源于《空间结构》期刊2018年04期）
王磊,梁金雄[8]（2018）在《基于区间不确定性的实体和类桁架微结构材料结构非概率可靠性拓扑优化设计》一文中研究指出本文提出了一种基于位移约束的连续体结构的非概率可靠性拓扑优化方法,其中最优构型由实体材料和类桁架微结构材料组成,同时考虑了材料属性、外载荷和安全位移中存在的不确定性。利用代表体元法,确定了类桁架微结构材料的宏微观刚度性能等效规则。通过构造一种实体材料和类桁架微结构材料结构一体化设计插值模型,在拓扑优化过程中设计域单元能够选择使用实体材料或类桁架微结构材料。通过利用面积比思想定义了优化特征距离作为新的非概率可靠性测量指标。此外,采用伴随向量法获得可靠性指标对设计变量的灵敏度信息。运用移动渐近线方法,可以迭代地求解所研究的优化问题。最后通过两个算例证明了此可靠性拓扑优化方法的有效性。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集（上）》期刊2018-11-23）
曹明杰[9]（2018）在《桁架布局优化的刚度扩散法和考虑结构稳定的鲁棒设计方法研究》一文中研究指出本文针对刚度扩散法模型求解桁架布局优化问题的特点和存在的困难,研究和提出了两种修正模型和求解算法,提高了计算效率。其中,基于虚拟杆件的刚度扩散法优化模型不再需要借助连续体背景材料以及相应的有限元网格,而是通过在设计域中引入虚拟杆件与初始设计给定的杆件组成稳定的桁架结构,直接进行桁架结构优化。针对优化过程中出现节点重迭、杆件重迭等现象,提出了相应的优化策略,改善了优化设计效果。提出的另一种修正模型是基于B样条虚边界元刚度扩散法模型,该模型保留连续体背景材料,但通过采用B样条虚边界元法替代常规有限元法进行结构分析,降低了计算工作量,同时避免了有限元网格划分引起的优化困难。数值算例结果说明了这两种模型的有效性。论文还研究了结构优化得到的最优结构稳定性可能较差的问题,提出了考虑结构稳定性的鲁棒设计方法。主要工作内容如下:1、研究了基于有限元背景网格刚度扩散法模型存在的困难和问题,提出基于虚拟杆件的刚度扩散法模型,即用杆件替代连续体背景材料,直接与布置的实杆相连。给出了初始设计的形成步骤,提出了配套的优化算法,用常规数学规划算法求解优化问题,然后再引入实杆辅助杆转换、短杆删除、重迭杆删除和共线杆合并四个优化策略。介绍了引入优化策略的目的,即为了实现结构拓扑改变和简化结构形式从而得到清晰的结构布局;分析了初始设计和短杆删除策略判定原则对优化结果的影响;针对特殊设计空间优化问题节点位置收敛较慢的情况,提出了采用局部坐标代替全局坐标来描述节点位置的改进方法;最后将模型进行完善,使之在考虑对称问题时具有针对性。2、提出了基于B样条虚边界元刚度扩散法模型。研究了B样条虚边界静力平面问题分析方法,以及杆件与连续体联结问题的协同分析方法。提出了一种分析列式,然后根据该列式得到了节点位移对杆件坐标和截面积的灵敏度。在获取灵敏度的基础上,对结构进行优化设计,得到了与基于虚拟杆件的刚度扩散法模型以及基于背景网格刚度扩散法模型类似的结果。3、提出了考虑结构稳定性的鲁棒设计方法。本文针对最优结构通常只在给定荷载条件下的刚度最大、而当荷载发生微小改变结构的刚度可能显着下降的问题展开研究,提出在原有荷载工况下,增加扰动荷载工况,并在目标函数附加惩罚项,进而通过控制结构在扰动荷载工况的响应来提高结构的稳定性。提出了扰动工况的引入原则和适用性强的简易实现方法,在连续体结构和桁架结构优化问题中均获得较好的效果。(本文来源于《华南理工大学》期刊2018-10-17）
史航,高阁,谢军,郭煜晨,王涛[10]（2018）在《应用于非凸设计区域桁架拓扑优化的一种基结构生成方法》一文中研究指出为了提高桁架拓扑优化设计中非凸区域生成基结构的效率和准确性,介绍了一种基于几何和网格信息生成初始基结构的方法。通过直接将已有几何边界作为碰撞检测的标准,避免对原有边界扩展或构建限制区域,简化了基结构生成过程并可以避免杆件识别不准确的问题;通过减少需要与凹边界碰撞检测的杆件个数来提升整体基结构的生成效率;最后,针对已生成的基结构进行基于塑性准则的桁架拓扑优化。(本文来源于《计算力学学报》期刊2018年05期）
桁架结构优化设计论文开题报告
（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：
以某支座中心跨度26.65m、宽度9m的型钢桁架连廊为例,通过概念设计确定交叉H型钢腹杆倒放可以很好满足杆件的平面外稳定。以桁架杆件截面面积作为设计变量,以结构的最小质量为目标函数,以杆件的强度和变形为约束条件,运用通用有限元软件MIDAS进行优化设计,同时优化和改进了连廊支座与结构主体的连接方式。结果表明:在满足连廊桁架各杆件强度和变形限值的前提下,通过优化,相比原设计可以节省约43.8%的用钢量;对支座与主体的连接方式的优化设计使其更加合理和方便现场施工。
（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。
桁架结构优化设计论文参考文献
[1].林猛峰.桁架结构在随机荷载下拓扑优化及减震设计[D].华南理工大学.2019
[2].闫鑫,康全柱,赵健.双塔大跨度宽体钢桁架连廊结构优化设计[J].建筑结构.2019
[3].钟鑫伟,窦超,王垆涛,成乐.桁架加劲单层网壳钢结构冷却塔结构优化设计研究[J].空间结构.2019
[4].徐明明.基于桁架结构的多工位冷镦机换模机械手优化设计与仿真分析[D].温州大学.2019
[5].孙小军,王艳辉,崔哲,李善辉.基于ANSYS的桁架式桥梁检测车伸缩臂的结构优化设计[J].石油化工建设.2019
[6].林猛峰,洪晨.基于振型加速度法的桁架结构拓扑优化设计[J].山西建筑.2019
[7].李沛豪,李东.基于改进粒子群算法的桁架结构优化设计[J].空间结构.2018
[8].王磊,梁金雄.基于区间不确定性的实体和类桁架微结构材料结构非概率可靠性拓扑优化设计[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集（上）.2018
[9].曹明杰.桁架布局优化的刚度扩散法和考虑结构稳定的鲁棒设计方法研究[D].华南理工大学.2018
[10].史航,高阁,谢军,郭煜晨,王涛.应用于非凸设计区域桁架拓扑优化的一种基结构生成方法[J].计算力学学报.2018
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