基于EFG法的漸進(jìn)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化研究.pdf

1、當(dāng)前,基于無(wú)網(wǎng)格方法的拓?fù)鋬?yōu)化雖還處在初步的探討階段,應(yīng)用尚不廣泛,但是相對(duì)于有限元法而言,無(wú)網(wǎng)格法本身具有一些先天性?xún)?yōu)勢(shì),這使得基于無(wú)網(wǎng)格法的拓?fù)鋬?yōu)化擁有誘人的前景。基于無(wú)網(wǎng)格方法的拓?fù)鋬?yōu)化目前仍存在許多缺點(diǎn),如計(jì)算缺乏穩(wěn)定性、優(yōu)化效率較低等。本文以無(wú)網(wǎng)格Galerkin數(shù)值計(jì)算方法為基礎(chǔ),結(jié)合漸進(jìn)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化方法,對(duì)二維連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化進(jìn)行了研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.基于有限元ANSYS軟件平臺(tái),利用其參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言

2、對(duì)二維連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化過(guò)程進(jìn)行了編程模擬,通過(guò)對(duì)漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化法中材料拒絕率、進(jìn)化率等參數(shù)的不斷嘗試,初步確定了這些參數(shù)的大致選擇范圍。
　　2.闡述了基于無(wú)網(wǎng)格Galerkin法的漸進(jìn)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化流程;討論了拓?fù)鋬?yōu)化過(guò)程中被刪節(jié)點(diǎn)對(duì)結(jié)構(gòu)分析的影響;針對(duì)被刪節(jié)點(diǎn)對(duì)結(jié)構(gòu)分析中關(guān)鍵矩陣的影響,提出了直接剔除被刪節(jié)點(diǎn)、直接處理形函數(shù)與“生死節(jié)點(diǎn)”三種處理方法;對(duì)每種處理方法,利用 MATLAB編程語(yǔ)言,以二維連續(xù)體結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,編寫(xiě)了

3、基于無(wú)網(wǎng)格Galerkin法的漸進(jìn)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化程序,詳細(xì)討論了每種方法的可行性,結(jié)果表明直接處理形函數(shù)與“生死節(jié)點(diǎn)”的處理方法是可行的。
　　3.對(duì)無(wú)網(wǎng)格Galerkin法中節(jié)點(diǎn)密度、權(quán)函數(shù)影響域尺寸等參數(shù)對(duì)拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果的影響進(jìn)行了詳細(xì)討論,總結(jié)了其規(guī)律,給出了選擇相應(yīng)參數(shù)的規(guī)律性參考。
　　4.介紹了基于無(wú)網(wǎng)格Galerkin法及變密度法的拓?fù)鋬?yōu)化原理,比較了該方法與基于無(wú)網(wǎng)格Galerkin法的漸進(jìn)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化方法的優(yōu)化