板結(jié)構(gòu)動(dòng)應(yīng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、靈敏度是結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)之一.為了獲得高精度的動(dòng)應(yīng)力靈敏度計(jì)算公式,該文在有限元計(jì)算公式基礎(chǔ)上,通過(guò)應(yīng)力計(jì)算公式直接對(duì)設(shè)計(jì)變量求導(dǎo)數(shù)的方法推導(dǎo)出了板單元?jiǎng)討?yīng)力靈敏度的計(jì)算公式,并在結(jié)構(gòu)分析程序的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的應(yīng)力靈敏度計(jì)算程序.由于動(dòng)應(yīng)力靈敏度計(jì)算公式是采用應(yīng)力計(jì)算公式直接對(duì)設(shè)計(jì)變量求導(dǎo)數(shù)的方法導(dǎo)出的,所以,該文的應(yīng)力靈敏度計(jì)算公式較復(fù)雜,程序?qū)崿F(xiàn)難度也增大,但是,該文求得的動(dòng)應(yīng)力靈敏度不但精度高,而且具有計(jì)算時(shí)間少、靈敏度

2、精度不涉及差分步長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn).該文的高精度的靈敏度可以給出與實(shí)際符合較好的優(yōu)化方向和設(shè)計(jì)變量增量,這樣,需要的優(yōu)化迭代次數(shù)少,可以減少結(jié)構(gòu)重分析次數(shù),節(jié)省計(jì)算時(shí)間.采用結(jié)構(gòu)分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化混合編程的程序?qū)崿F(xiàn)方案,并且遵守和繼承了原有優(yōu)化設(shè)計(jì)程序系統(tǒng)的模塊化和數(shù)據(jù)管理的特點(diǎn),可以充分地利用結(jié)構(gòu)分析的結(jié)果數(shù)據(jù)、提高數(shù)據(jù)重復(fù)利用率,因此提高了整個(gè)優(yōu)化過(guò)程的計(jì)算效率.用四個(gè)靈敏度算例從不同的受載形式、不同的板的厚寬比、應(yīng)力靈敏度與設(shè)計(jì)變量的不同對(duì)應(yīng)情

3、況(與設(shè)計(jì)變量相關(guān)和不相關(guān))等方面,對(duì)該文的動(dòng)應(yīng)力靈敏度計(jì)算公式和靈敏度程序計(jì)算功能進(jìn)行了驗(yàn)證.用三個(gè)動(dòng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)算例對(duì)所編制的優(yōu)化設(shè)計(jì)程序功能進(jìn)行了驗(yàn)證.算例結(jié)果表明,該文方法求得的動(dòng)應(yīng)力靈敏度精度高,所需要的優(yōu)化迭代次數(shù)少,同時(shí)也表明該文的動(dòng)應(yīng)力靈敏度公式推導(dǎo)和所開(kāi)發(fā)的程序是正確的.該文是在原有成果<'[79]>基礎(chǔ)上完成的,在程序?qū)崿F(xiàn)方案和程序模塊化方面具有通用性,所以,該文工為開(kāi)發(fā)其他類(lèi)型單元的動(dòng)應(yīng)力結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)程序提供了良好的