環(huán)形曲面結(jié)構(gòu)開(kāi)孔形狀動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、本文簡(jiǎn)述了環(huán)形曲面開(kāi)孔結(jié)構(gòu)的發(fā)展與應(yīng)用，并闡述了國(guó)內(nèi)外結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究現(xiàn)狀。針對(duì)有限元法求解復(fù)雜問(wèn)題響應(yīng)優(yōu)化過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng)的問(wèn)題，提出了基于繼承性均勻設(shè)計(jì)序列響應(yīng)面的優(yōu)化方法；在此基礎(chǔ)上，開(kāi)展了以改善結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能為目標(biāo)的環(huán)形曲面結(jié)構(gòu)開(kāi)孔形狀優(yōu)化。主要工作及結(jié)論如下：
　　提出一種基于繼承性均勻試驗(yàn)樣本點(diǎn)設(shè)計(jì)策略和子區(qū)域自適應(yīng)縮放移動(dòng)準(zhǔn)則的序列二次響應(yīng)面建模方法，達(dá)到提高優(yōu)化效率的目的。通過(guò)典型測(cè)試算例和工程優(yōu)化案例的優(yōu)化設(shè)計(jì)驗(yàn)證了該方法

2、的有效性。為計(jì)算耗時(shí)的工程優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題提供了一種有效的方法。
　　針對(duì)回轉(zhuǎn)殼開(kāi)孔形狀優(yōu)化問(wèn)題，運(yùn)用參數(shù)映射定義了基于超橢圓方程描述的回轉(zhuǎn)殼面開(kāi)孔封閉曲線的參數(shù)化表達(dá)，通過(guò)準(zhǔn)弧長(zhǎng)插值點(diǎn)生成方法實(shí)現(xiàn)了空間開(kāi)孔邊界的高精度曲線擬合，保證了回轉(zhuǎn)殼曲面開(kāi)孔結(jié)構(gòu)的快速建模。優(yōu)化結(jié)果表明使用扭曲超橢圓函數(shù)描述環(huán)形曲面薄殼結(jié)構(gòu)開(kāi)孔形狀能有效擴(kuò)大一、二階頻率帶隙，降低開(kāi)孔邊界應(yīng)力，提高屈曲載荷。
　　復(fù)合材料的橫向剪切剛度比縱向拉伸剛度小得多