支撐結(jié)構(gòu)多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化方法研究.pdf

1、文中研究的某發(fā)射裝置支撐結(jié)構(gòu)的作用是承受被支撐體的所有靜、動(dòng)態(tài)載荷；為俯仰運(yùn)動(dòng)提供支撐動(dòng)力。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法下，設(shè)計(jì)人員往往根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，沒有考慮結(jié)構(gòu)在運(yùn)行過程中載荷與約束的變化，并且為保證其安全性，設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)剛度、強(qiáng)度有較大富余，這樣浪費(fèi)了材料，增加了整體重量。為了改進(jìn)設(shè)計(jì)方法，得到更優(yōu)的結(jié)構(gòu)形式，在綜合考慮多工況下結(jié)構(gòu)剛度和提高結(jié)構(gòu)固有頻率要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行了多目標(biāo)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，在確保支撐結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度的前提下，使得結(jié)構(gòu)輕量

2、化，達(dá)到減少材料用量，改善結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能，節(jié)約制造成本的目的。
　　 以某裝置的支撐結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，首先研究了決定支撐結(jié)構(gòu)形式的主要因素，分析了支撐結(jié)構(gòu)的主要技術(shù)要求，給出了支撐結(jié)構(gòu)的原始設(shè)計(jì)方案，為下一步的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了優(yōu)化模型。研究了拓?fù)鋬?yōu)化理論，在基于變密度連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化方法的基礎(chǔ)上，采用折衷規(guī)劃法研究多工況下多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)問題。建立了支撐結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化模型，并利用分析層級(jí)法確定了各子目標(biāo)的權(quán)重，利用HyperWork

3、s軟件平臺(tái)研究了多工況下結(jié)構(gòu)材料的最優(yōu)布局和結(jié)構(gòu)固有頻率最大化的多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化問題。進(jìn)行了結(jié)構(gòu)多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化，得到了材料的優(yōu)化布局概念模型。對(duì)拓?fù)鋬?yōu)化得到的概念模型進(jìn)行了重構(gòu)，對(duì)重構(gòu)的新模型進(jìn)行了基于有限元法的靜、動(dòng)態(tài)分析，驗(yàn)證了拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果的可行性。
　　 通過以上研究，論文給出了結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化數(shù)學(xué)模型和多目標(biāo)處理方法數(shù)學(xué)模型，探討了進(jìn)行結(jié)構(gòu)多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化的一般方法和步驟，得到了更優(yōu)的結(jié)構(gòu)形式。其方法對(duì)于大型結(jié)構(gòu)件的優(yōu)化設(shè)計(jì)可提