基于離散變量的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)截面與形狀優(yōu)化.pdf

1、工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可分為傳統(tǒng)設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)不僅可以減輕結(jié)構(gòu)重量和降低成本，而且能夠改善結(jié)構(gòu)的受力特性，以及綜合考慮強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定、疲勞等控制因素，是計(jì)算力學(xué)以及現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域的重要研究方向。本文針對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，基于離散變量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)方法，對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。 1．本文針對(duì)兩類變量都是離散變量的截面和形狀優(yōu)化問(wèn)題采用了一種綜合算法，將兩類變量統(tǒng)一分析，充分考慮了其耦合關(guān)系。 2．根據(jù)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，建

2、立了以桿件截面和節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)為設(shè)計(jì)變量，以結(jié)構(gòu)桿件自重為目標(biāo)函數(shù)，桿件內(nèi)力和節(jié)點(diǎn)位移為約束條件的優(yōu)化模型，在該數(shù)學(xué)模型中對(duì)約束條件進(jìn)行歸一，轉(zhuǎn)化為單約束問(wèn)題。 3．用Fortran語(yǔ)言編制了網(wǎng)架結(jié)構(gòu)離散變量截面與形狀優(yōu)化的程序并與大型結(jié)構(gòu)有限元分析程序Algor連接，使優(yōu)化設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)分析融為一體，這不僅增強(qiáng)了程序的可靠性，拓寬了Algor的使用范圍，而且實(shí)現(xiàn)了用Algor驗(yàn)證優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果的目的。 4．用visual Basi