结构优化设计的KFD方法及其在电除尘器本体结构优化中的应用

电除尘器本体结构优化设计是一个规模大,设计变量数多而具有相当难度的几何可调和拓扑可调优化设计问题。对这样一个大型复杂的结构优化问题,本文在文[1]的工作基础上,充分利用结构的力学特性,应用有效设计变量的概念,建立了不用求偏导数且不必解线性规划的可行方向法—KFD方法。该方法具有收敛速度快、占用内存少的优点,比通常ε有效约束可行方向法提高速度数十倍。实际应用的结果表明文中的方法是很有效的。

子午轮胎硫化机CAD系统

根据三维连续体的结构特性 ,建立了一种不必求偏导数且不必解线性规划 /二次规划的优化设计方法 ,比通常可行方向法提高速度n倍以上 (n为设计度量数 )。采用 2 0个节点的三维等参单元进行有限元分析。形成了集有限元技术、优化技术、CAD技术及多媒体技术于一体的CAD系统 ,该CAD系统应用于子午轮胎硫化机的曲柄齿轮、横梁、底座、连杆等四大部件的设计中 ,取得减轻2 7%的优化效果。

缩并方法在电除尘器优化设计中的应用

本文研究一类结构几何可调及拓朴可调优化设计问题,它充分利用结构问题的特性,把[1]中的QFD方法与缩并方法结合,把原问题归结为求解线性规划问题。应用此方法成功地解决了电除尘器进出烟箱的优化设计问题。一、结构优化设计问题及结构的性质在由杆、钣、梁所构成的组合结构中,遇到如下的结构优化设计问题:

空间结构支座摩擦力问题的研究

本文根据力学概念和库仑摩擦定律,建立了空间结构支座摩擦力问题的精确数学模型并提出了两种解法,即数学规划法和弹簧约束法;同时指出了考虑支座摩擦力作用的结构分析方法。算例表明本文的方法是很有效的。本文的研究成果已应用于实际工程的结构优化设计。

波纹板结构几何布局可调优化设计方法及其在电除尘器侧墙板优化中的应用

对于波纹板结构几何布局可调优化问题,应力、位移约束函数均为几何设计变量的高度非线性隐函数,因此,为求解位移、应力函数的敏度需要花费大量的计算时间.为此,本文通过分析问题的力学模型、在广义逆意义下,建立了应力与设计变量间的一个显式关系式,并由此获得应力敏度,而位移敏度则按文献[1]中方法获得.文中方法在不增加太多空间的前提下,减少了计算量,提高了收敛速度,最后还用本文方法对电除尘器侧墙进行了优化设计,优化效果是明显的.

折板结构的拓扑优化设计

从工程实际出发，引用一种折板结构代替板肋结构〔１〕，并应用折板结构的力学特性，建立了约束隐函数同几何设计变量的近似关系式．结合可行方向法的思想，提出一个不必对约束隐函数求偏导数，不必求解线性规划的优化算法，有效地解决了该类结构的拓扑可调优化问题．应用实例表明。

机床主轴优化设计CAD系统

系统出产品模型数据管理、有限元分析、优化设计和图形绘制四部分组成。通过对车床主轴二维垂直剖面力学模型的有限元静、动态特性分析，采用序列二次规划的优化设计方法寻求主轴设计的优化方案，并将优化设计结果形成文档或输出。提出产品设计模型的概念，通过它可自动生成有限元分析模型、优化设计模型和图形模型三个子模型，将有限元分析、优化设计、图形绘制三部分结合在一起。系统的操作方式为交互式，运用了结构化软件设计方法，引进最新菜单和程序驻留技术，并提供多种软件编程和输入／输出设备的接口。

三维连续体结构优化设计方法及其应用

针对三维连续体结构,充分利用其结构的力学特性,证明了相应的基本定理,给出确定ε有效设计变量的规则,结合KFD方法,得到一种三维连续体结构的优化设计方法.