基于梁單元重要性的桿件結構優(yōu)化方法及應用研究.pdf

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

2、如下:
　　1、介紹了本文的研究背景及意義;闡述了國內外在結構優(yōu)化設計方法領域的研究現(xiàn)狀;分析了目前結構優(yōu)化設計方法理論和實際應用中存在的一些問題;給出了論文的主要研究內容和總體框架結構。
　　2、建立了梁單元重要性評價的數(shù)學模型。確定了求取梁單元重要性系數(shù)的基本思路,利用彈性力學和有限元方法的基本理論推導出梁單元重要性系數(shù)的目標函數(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)準備,給出方法程序表達的基本思路。分別利用平面桿件結構和空間桿件結構的兩個算例詳細敘述了方法的實現(xiàn)過程,并就這兩個算例對基于梁單元重要性評價的結構優(yōu)化設計方法進行驗證。
　　4、基于梁單元重要性評價的結構優(yōu)化設計方法實例。首先分析了某電力電容器塔架的結構特點,然后依據(jù)國家標準載荷組合形式,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構的載荷響應,應用基于梁單元重要性評價