發(fā)布時(shí)間：2018-10-14 20:16

【摘要】：針對(duì)于隨機(jī)荷載作用下動(dòng)響應(yīng)為約束的結(jié)構(gòu)材料優(yōu)化問(wèn)題,基于結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化思想,提出了一種變動(dòng)響應(yīng)約束的結(jié)構(gòu)材料優(yōu)化方法。采用分式有理式和冪函數(shù)識(shí)別結(jié)構(gòu)材料單元特性參數(shù),以微觀單元拓?fù)渥兞康箶?shù)為設(shè)計(jì)變量,導(dǎo)出了頻率及振型對(duì)微觀單元設(shè)計(jì)變量的一階導(dǎo)數(shù),進(jìn)而得到了隨機(jī)荷載作用下結(jié)構(gòu)均方響應(yīng)的一階近似展開(kāi)式。結(jié)合變約束限的思想,建立了以結(jié)構(gòu)質(zhì)量作為目標(biāo)函數(shù),均方響應(yīng)作為約束條件的連續(xù)體微結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化近似模型,并采用對(duì)偶方法進(jìn)行求解。對(duì)典型結(jié)構(gòu)進(jìn)行了考慮單個(gè)和多個(gè)動(dòng)響應(yīng)約束的結(jié)構(gòu)材料優(yōu)化設(shè)計(jì),優(yōu)化所得結(jié)果驗(yàn)證了該方法的有效性和可行性。
[Abstract]:Based on the idea of structural topology optimization, a structural material optimization method with variable response constraints is proposed for the optimization of structural materials constrained by dynamic response under random loads. The fractional rational formula and power function are used to identify the characteristic parameters of structural material element, and the reciprocal of micro element topology variable is taken as design variable. The first derivative of frequency and mode shape to micro element design variable is derived. Furthermore, the first order approximate expansion of the mean square response of the structure under random loads is obtained. Combined with the idea of variable constraint limits, an approximate model of topology optimization for continuum microstructures with structural mass as objective function and mean square response as constraint condition is established and solved by dual method. The optimization design of structural materials with single and multiple dynamic response constraints is carried out for typical structures. The results show that the proposed method is effective and feasible.
【作者單位】： 中南大學(xué)土木工程學(xué)院;長(zhǎng)沙學(xué)院土木建筑工程系;長(zhǎng)沙理工大學(xué)橋梁工程安全控制省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科研平臺(tái);長(zhǎng)沙理工大學(xué)汽車(chē)與機(jī)械工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(11372055) 湖南省教育廳科學(xué)研究項(xiàng)目(15C0119;14C0098) 長(zhǎng)沙理工大學(xué)橋梁工程安全控制省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金項(xiàng)目(13KB07)
【分類(lèi)號(hào)】：TU31

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2271527