基于梁單元重要性的桿件結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法及應(yīng)用研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)中的一種重要方法。許多專家學(xué)者對結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)進行了大量的研究,并且已經(jīng)取得了豐碩的成果。目前針對桿件結(jié)構(gòu)截面特性的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法比較豐富,而對于桿件體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計方法還有較大的發(fā)展空間。本文將連續(xù)體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與桿件結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計結(jié)合起來,提出了一種基于梁單元重要性評價(ESB)的桿件結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法,對桿件體的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式進行優(yōu)化,并以某電力電容器塔架結(jié)構(gòu)為例,對上述方法進行了驗證。主要研究內(nèi)容

2、如下:
　　1、介紹了本文的研究背景及意義;闡述了國內(nèi)外在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀;分析了目前結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法理論和實際應(yīng)用中存在的一些問題;給出了論文的主要研究內(nèi)容和總體框架結(jié)構(gòu)。
　　2、建立了梁單元重要性評價的數(shù)學(xué)模型。確定了求取梁單元重要性系數(shù)的基本思路,利用彈性力學(xué)和有限元方法的基本理論推導(dǎo)出梁單元重要性系數(shù)的目標(biāo)函數(shù)和約束條件,給出了求取梁單元重要性系數(shù)的數(shù)學(xué)模型。
　　3、梁單元重要性評價方法的程序

3、實現(xiàn)。闡述了求取梁單元重要性系數(shù)需要的參數(shù)準(zhǔn)備,給出方法程序表達(dá)的基本思路。分別利用平面桿件結(jié)構(gòu)和空間桿件結(jié)構(gòu)的兩個算例詳細(xì)敘述了方法的實現(xiàn)過程,并就這兩個算例對基于梁單元重要性評價的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法進行驗證。
　　4、基于梁單元重要性評價的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法實例。首先分析了某電力電容器塔架的結(jié)構(gòu)特點,然后依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)載荷組合形式,將電力電容器塔架的工作環(huán)境劃分為10個工況,考察這些工況下塔架結(jié)構(gòu)的載荷響應(yīng),應(yīng)用基于梁單元重要性評價