機身平面框結(jié)構(gòu)的拓撲優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、均布平壓載荷下的加筋板結(jié)構(gòu)普遍應(yīng)用于航空、航天和航海領(lǐng)域。通過拓撲優(yōu)化設(shè)計可實現(xiàn)加筋板結(jié)構(gòu)的剛度、強度等力學(xué)性能的最佳匹配，從而提高材料利用率并降低成本。但是加筋板結(jié)構(gòu)的設(shè)計變量多，且設(shè)計變量之間的關(guān)系復(fù)雜，如何實現(xiàn)快速優(yōu)化是工程設(shè)計中急需解決的問題。
　　本文回顧了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的方法及其發(fā)展歷程。針對均布平壓下等間距和非等間距加筋板的拓撲優(yōu)化問題，將復(fù)雜的拓撲優(yōu)化問題分解為外層級優(yōu)化和內(nèi)層級優(yōu)化，分別提出了等間距和非等間距加強筋

2、布置的二級布局優(yōu)化方法。并通過三個算例驗證了這兩種二級布局優(yōu)化方法的有效性。
　　由于數(shù)值優(yōu)化方法往往需要耗費大量的時間進行前期的參數(shù)化建模，同時后期的尋優(yōu)過程也需要大量的計算成本，針對這些問題本文又提出了一種可用于優(yōu)化均布平壓載荷下四邊簡支的矩形加筋板結(jié)構(gòu)的拓撲優(yōu)化的工程方法。該方法先運用工程近似方法獲得均布平壓載荷下四邊簡支矩形基板的彎矩分布，然后根據(jù)基板的彎矩分布以及給定的筋條的承載能力確定橫縱向筋條的數(shù)目，最后根據(jù)筋條的布