基于SKO的電除塵器板殼加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法是近年來結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究領(lǐng)域中的前沿課題和熱點(diǎn)問題，也是結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。與尺寸優(yōu)化和形狀優(yōu)化相比，結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化需要確定的參數(shù)更多，取得的經(jīng)濟(jì)效益更大，對工程設(shè)計(jì)人員更具吸引力。隨著結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化理論的進(jìn)一步發(fā)展和完善，其應(yīng)用于工程實(shí)踐的條件也日趨成熟。例如應(yīng)用于離散結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的基結(jié)構(gòu)法，應(yīng)用于連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的均勻化方法、變厚度法、變密度法等都得到了長足的進(jìn)展。
　　本文深入研究了一種國內(nèi)外研究較

2、少的結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化方法—SKO（Soft Kill Option）方法，并運(yùn)用APDL語言實(shí)現(xiàn)了以ANSYS為平臺的基于SKO理論的結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法。SKO方法是基于自然界的生物生長的自適應(yīng)成長機(jī)理，即在承載大的區(qū)域增加材料，在承載小的區(qū)域減小材料。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中則要求結(jié)構(gòu)內(nèi)部滿足常應(yīng)力公理或滿應(yīng)力準(zhǔn)則。
　　本論文首先研究SKO方法中彈性模量與應(yīng)力的關(guān)系式，這是SKO方法中的關(guān)鍵問題，并分析ANSYS軟件平臺下連續(xù)體的SKO優(yōu)化

3、方法的軟件實(shí)現(xiàn)方法；然后以板殼結(jié)構(gòu)加強(qiáng)筋為研究對象，建立板殼結(jié)構(gòu)加強(qiáng)筋分布仿生設(shè)計(jì)方法的數(shù)學(xué)模型，分析其仿生設(shè)計(jì)方法，用該方法研究板殼結(jié)構(gòu)的基結(jié)構(gòu)的構(gòu)建、加強(qiáng)筋的偏置、截面類型的設(shè)計(jì)和加強(qiáng)筋截面尺寸優(yōu)化，之后按照 ANSYS二次開發(fā)技術(shù)對板殼結(jié)構(gòu)加強(qiáng)筋分布仿生設(shè)計(jì)方法進(jìn)行軟件實(shí)現(xiàn)。最后利用所提出的方法對大型電除塵器的出口煙箱進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)。結(jié)果表明，利用本文提出的方法，可對機(jī)械工程中的板殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行快速的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)，得到近似的優(yōu)化模