基于ESO法的循環(huán)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計.pdf

1、循環(huán)結(jié)構(gòu)是工程界經(jīng)常使用的一種結(jié)構(gòu)，由于其具體形狀差別很大，因此一直沒有找到一個通用的優(yōu)化方法，而結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化是近年來國際上優(yōu)化研究熱點問題之一，可在改善或保持結(jié)構(gòu)性能的基礎上得到材料的最優(yōu)分布，它使復雜結(jié)構(gòu)在概念設計階段即可靈活、理性地進行方案優(yōu)選。其中漸進結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計方法（ESO法）是拓撲優(yōu)化設計的主要方法之一。 本文對基于ESO法的循環(huán)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計進行了研究。建立了循環(huán)結(jié)構(gòu)優(yōu)化統(tǒng)一的數(shù)學模型；介紹了ESO法的相關(guān)理論，其

2、中主要介紹了ESO法應力、柔順度（剛度）和頻率三種優(yōu)化模型以及在這三種模型中單元靈敏度的概念及其相關(guān)計算方法，性能指標參數(shù)的概念和數(shù)值不穩(wěn)定現(xiàn)象出現(xiàn)的原因和抑制方法，使用相關(guān)的算例詳細說明了這三種優(yōu)化模型；使用有限元分析軟件ANSYS的參數(shù)化設計語言（APDL），基于ANSYS的“單元生死”模塊，來實現(xiàn)ESO法在循環(huán)結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的應用。 本研究主要成果包括：①根據(jù)循環(huán)結(jié)構(gòu)的特性，提出了通過一個循環(huán)的約束，使其在優(yōu)化過程中保持循環(huán)重