基于有限元的拱壩體形優(yōu)化設計.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、拱壩是一種比較優(yōu)越的壩型,近年來世界上,尤其是我國著重建設各種體形的拱壩,開展拱壩的優(yōu)化研究就變得更具有現(xiàn)實意義。本課題根據(jù)混凝土拱壩的幾何特征和設計要求確定優(yōu)化設計變量、約束條件和目標函數(shù),提出基于ANSYS軟件的參數(shù)化設計語言(APDL)來編制程序,以實現(xiàn)混凝土拱壩的有限元體形優(yōu)化設計。通常拱壩體形是由拱冠梁斷面和拱圈剖面決定的,拱壩的拱冠梁斷面和水平拱圈均可用一些特征量來描述,確定了這些特征量也就確定了拱壩的體形,在拱壩的優(yōu)化設計

2、中,可以把這些特征參數(shù)作為優(yōu)化分析中的設計變量。在有限元程序中首先根據(jù)這些設計變量和一些已知參數(shù)建立壩體和相應地基的有限元模型,并把壩體體積作為目標函數(shù),在優(yōu)化分析中調用ANSYS軟件的優(yōu)化模塊進行優(yōu)化計算,這樣就以拱壩的三維有限元模型為基礎,根據(jù)幾何、應力和穩(wěn)定約束條件不斷對設計變量進行調整計算,直到壩體體積最后收斂于某一極小值,此時這一目標函數(shù)所對應的設計變量即為最優(yōu)解,從而實現(xiàn)混凝土拱壩的體形優(yōu)化設計。值得提出的是在有限元的應力分

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