导读:本文包含了桁架拓扑优化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,拓扑,结构,可靠性,荷载,刚度,载荷。
桁架拓扑优化论文文献综述
潘祖兴,吴关叶,赵生校,何哲[1](2019)在《海上桁架式风机基础过渡段拓扑优化方法》一文中研究指出为了有效降低海上风电结构的建设成本,对风电结构连接上部风机塔筒与下部基础结构的过渡段结构的优化设计方法进行研究。调研已应用于实际海上桁架式风电结构的过渡段型式,总结过渡段结构设计原则。基于这些设计原则,结合目前国内外海上风电结构常用装机功率,提出适用于4~5 MW装机功率风电系统过渡段的拓扑形式,并对影响过渡段结构性能的各拓扑参数进行优化,得到的设计和优化方法可为4~5MW装机功率桁架式风电结构过渡段拓扑形式的确定提供借鉴与参考。(本文来源于《中国海洋平台》期刊2019年04期)
郝宝新,周志成,曲广吉,李东泽[2](2019)在《桁架结构拓扑优化的半定规划建模与求解》一文中研究指出为克服桁架结构拓扑优化传统模型中优化问题非凸、多重特征值不存在常规梯度等困难,将考虑多种约束的桁架结构拓扑优化问题建模为统一的半定规划(semidefinite programming,SDP)模型.首先给出体积、柔度、基频和全局稳定约束的等价半定形式;然后基于桁架结构刚度和质量矩阵的线性表达式,将考虑体积、柔度和基频的优化问题表述为线性半定规划对偶规划问题的标准形式;最后分别以全局稳定约束和应力约束为例,对非线性半定约束和非线性常规约束进行了近似处理,建立了一般非线性模型的近似半定模型并给出了序列求解算法.线性半定规划模型将传统的非线性非凸模型转化为凸模型,具有良好的数值特性;对非线性约束的处理方法使统一模型既能利用半定约束的良好特性,又能够考虑多种常规约束,有助于提高优化结果的工程实用性.优化算例表明,半定规划模型和算法具有多种约束下桁架优化问题的求解能力,且能够处理包含多重特征值的基频约束和全局稳定约束,证明了所提模型和算法求解桁架结构拓扑优化问题的有效性.(本文来源于《哈尔滨工业大学学报》期刊2019年10期)
刘云龙[3](2019)在《TTC桁架结构的拓扑优化及参数化软件系统》一文中研究指出随着全球能源危机的加剧以及环境保护的要求,发展可再生的清洁能源已成为不可避免的趋势,而太阳能作为一种大自然中普遍存在的理想可再生清洁能源,无疑具有巨大的发展前景。在众多的太阳能热发电系统中,槽式太阳能热发电系统是目前技术最为完善且市场应用最为广泛的的热发电系统,桁架支撑结构则是整个槽式太阳能热发电系统的载体,是系统正常运行不可或缺的重要条件,因此为保证系统的正常运行,需要对其桁架结构进行拓扑优化设计。然而,传统的拓扑优化设计理论晦涩难懂,分析结果难以进行CAD模型重构和CAE分析,且分析过程繁复、工作量大。这些问题都对分析人员提出了较高的要求,不利于对TTC桁架支撑结构展开进一步的研究。为了解决上述问题,本文先是利用线性最小二乘法对TTC桁架支撑结构的拓扑优化分析结果进行了线性化光滑处理,并结合等面积法等处理方法,根据TTC桁架支撑结构的拓扑优化结果,对其进行了CAD模型重构和CAE分析,为TTC桁架支撑结构的拓扑优化设计及拓扑优化结果的线性化光滑处理提供一种新的手段;然后又利用有限元分析软件ANSYS的二次开发接口,结合Visual C++语言和APDL语言,在Microsoft Visual Studio 2008编程环境中搭建了槽式太阳能扭矩盒式聚光器桁架结构拓扑优化设计参数化软件系统。结果表明,利用本文所述的方法,可以有效地对TTC桁架支撑结构的拓扑优化结果进行线性化光滑处理,并能够根据处理结果得到较为切实可行的CAD模型和CAE分析结果;而本文所搭建的槽式太阳能扭矩盒式聚光器桁架结构拓扑优化设计参数化软件系统,可以实现仅需用户输入进行TTC桁架支撑结构拓扑优化计算的基本信息,就可得到相关拓扑优化结果的功能,大大减少了工程技术人员在进行此方面拓扑优化设计时所花费的时间和精力,为TTC桁架支撑结构的拓扑优化设计提供了一个有力的工具。(本文来源于《新疆大学》期刊2019-05-28)
郝宝新,周志成,曲广吉,李东泽[4](2019)在《桁架拓扑优化几何稳定性判定法和约束方案比较》一文中研究指出为提高桁架结构几何稳定性的判定准确度和桁架拓扑优化结果的工程实用性,对桁架结构几何稳定性的判定方法和桁架结构拓扑优化问题中3种几何稳定约束方案的有效性进行了比较研究。首先结合简单桁架示例,对比了判定桁架结构几何稳定性的几种方法,给出评估桁架结构几何稳定性的一种简单流程;然后对处理桁架结构几何稳定性的3种常见约束方案,给出了对应拓扑优化问题的一个统一的半定规划(SDP)模型;最后结合算例讨论了3种几何稳定约束方案下的拓扑优化结果,说明了不同方案的有效性。结果表明,考虑附加载荷或全局稳定约束均不能保证优化后桁架结构的几何稳定性,但在约束值合理设置的情况下,考虑基频约束则可以保证。(本文来源于《北京航空航天大学学报》期刊2019年08期)
林猛峰[5](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)
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)
王磊,梁金雄[7](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)
史航,高阁,谢军,郭煜晨,王涛[8](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)
陈旺[9](2018)在《拓扑优化类桁架材料分布场拟合和离散化方法》一文中研究指出作为一种安全高效,兼顾经济性和适用性的设计方法,结构优化设计一直被广大科技工作者所推崇。目前,结构优化设计广泛应用于土木建筑、机械加工、航空航天等诸多领域。结构拓扑优化是各种结构优化设计方法中设计自由度最大的一种优化设计方法,也被认为最有可能接近最优解。同时,结构拓扑优化方法设计变量抽象,实现难度较大,阻碍了该方法的应用和推广。基于类桁架材料模型的拓扑优化方法是一种高效、稳定、适用性强的拓扑优化方法,该方法基于Michell桁架理论,理论上可以更接近理论解,而且避免了目前各种优化方法中普遍存在的棋盘格现象和单元铰接等数值不稳定问题。但同时,该方法的计算结果为类桁架连续体,难以直接应用于工程实际当中。本文主要研究类桁架拓扑优化结果的离散方法,通过多种数学方法和手段将类桁架材料连续体转化为设计域内的桁架结构,并用Maltab程序实现。讨论了类桁架材料模型和拓扑优化方法。使用流场模拟类桁架材料分布场,用流线模拟材料域上的离散桁架分布。流线矢量模拟方法仅依赖于设计域上杆件方向分布,生成的流线图与解析解相近。探讨了构造近似函数拟合类桁架材料分布场的方法。通过研究多种拟合方法找到适合类桁架材料模型的拟合函数与求解算法。生成的拟合函数实现了对类桁架材料分布的数学描述。在此基础上提出了两种生成离散桁架的方法:基于微分方程的方法和基于杆件方向矢量的方法。并形成了经典Michell桁架问题的离散桁架。(本文来源于《华侨大学》期刊2018-06-03)
李济坤[10](2018)在《考虑不确定性的桁架结构拓扑优化设计》一文中研究指出桁架结构在工程机械,桥梁设计、建筑结构等领域得到了广泛的应用,其在工程建设中发挥着越来越重要的作用。人们对于不同的具体工程,在不同的约束条件之下,对桁架结构的拓扑优化技术进行了很多有益的探索。在实际工程中,材料性能的分散性和强度退化、施加载荷的随机变化导致按照确定性参数进行优化设计的结果不能够适应工作的要求,结构的可靠性得不到保证。因此,考虑不确定性因素影响的结构拓扑优化设计十分必要。本文对不确定性因素下桁架结构的拓扑优化进行研究,主要研究内容如下:(1)基于有限元方法的桁架结构在随机载荷下杆件最大应力、变形、节点位移、疲劳寿命分析;(2)基于高斯过程回归的机器学习方法的桁架结构失效物理建模;(3)建立典型桁架结构的基于可靠性的拓扑优化设计模型;(本文来源于《石家庄铁道大学》期刊2018-06-01)
桁架拓扑优化论文开题报告
(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:
为克服桁架结构拓扑优化传统模型中优化问题非凸、多重特征值不存在常规梯度等困难,将考虑多种约束的桁架结构拓扑优化问题建模为统一的半定规划(semidefinite programming,SDP)模型.首先给出体积、柔度、基频和全局稳定约束的等价半定形式;然后基于桁架结构刚度和质量矩阵的线性表达式,将考虑体积、柔度和基频的优化问题表述为线性半定规划对偶规划问题的标准形式;最后分别以全局稳定约束和应力约束为例,对非线性半定约束和非线性常规约束进行了近似处理,建立了一般非线性模型的近似半定模型并给出了序列求解算法.线性半定规划模型将传统的非线性非凸模型转化为凸模型,具有良好的数值特性;对非线性约束的处理方法使统一模型既能利用半定约束的良好特性,又能够考虑多种常规约束,有助于提高优化结果的工程实用性.优化算例表明,半定规划模型和算法具有多种约束下桁架优化问题的求解能力,且能够处理包含多重特征值的基频约束和全局稳定约束,证明了所提模型和算法求解桁架结构拓扑优化问题的有效性.
(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。
桁架拓扑优化论文参考文献
[1].潘祖兴,吴关叶,赵生校,何哲.海上桁架式风机基础过渡段拓扑优化方法[J].中国海洋平台.2019
[2].郝宝新,周志成,曲广吉,李东泽.桁架结构拓扑优化的半定规划建模与求解[J].哈尔滨工业大学学报.2019
[3].刘云龙.TTC桁架结构的拓扑优化及参数化软件系统[D].新疆大学.2019
[4].郝宝新,周志成,曲广吉,李东泽.桁架拓扑优化几何稳定性判定法和约束方案比较[J].北京航空航天大学学报.2019
[5].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
[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].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
[8].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
[9].陈旺.拓扑优化类桁架材料分布场拟合和离散化方法[D].华侨大学.2018
[10].李济坤.考虑不确定性的桁架结构拓扑优化设计[D].石家庄铁道大学.2018