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结构优化半解析灵敏度分析的改进算法
被引量:
3
1
作者
陈飙松
张力丹
+1 位作者
鲁一南
程耿东
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第5期533-539,共7页
提出了结构半解析灵敏度分析的改进算法,该算法实现简便,对于设计变量摄动步长具有极佳的数值稳定特性。首先,从总体角度推导静力问题半解析法灵敏度分析新算法,提出了位移与应力灵敏度列式,并给出了算法实施途径;然后,将此思路推广于...
提出了结构半解析灵敏度分析的改进算法,该算法实现简便,对于设计变量摄动步长具有极佳的数值稳定特性。首先,从总体角度推导静力问题半解析法灵敏度分析新算法,提出了位移与应力灵敏度列式,并给出了算法实施途径;然后,将此思路推广于自振频率、屈曲临界荷载和瞬态响应等多种问题,提出了相应的计算步骤。以梁单元与壳单元等典型结构为例,开展了多个算例测试。测试表明,改进算法计算精度和效率均有提升,特别是设计变量步长有更大的数值稳定区域,为复杂工程结构形状优化的灵敏度分析提供了新途径。
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关键词
结构优化
半解析灵敏度分析法
形状优化
改进算法
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职称材料
高柔风电塔残余振动控制优化设计
被引量:
1
2
作者
鲁一南
程耿东
刘晓峰
《大连理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第6期551-558,共8页
高柔风电塔在紧急停机后因共振往往会发生长时间且激烈的残余振动,严重影响风电塔的运行安全.为了确保风电塔的安全运行,提出基于残余振动控制的多约束单管型风电塔的优化方法.由于降低风电塔建造成本的重要性,以最小化材料体积为目标函...
高柔风电塔在紧急停机后因共振往往会发生长时间且激烈的残余振动,严重影响风电塔的运行安全.为了确保风电塔的安全运行,提出基于残余振动控制的多约束单管型风电塔的优化方法.由于降低风电塔建造成本的重要性,以最小化材料体积为目标函数,按照将塔架设计成柔性塔的要求设定塔架的固有频率约束,将停机激励下的残余振动降低比例作为约束.为了避免计算残余振动及其灵敏度所需的耗时瞬态动力学分析,采用二次型积分形式的性能指标衡量结构的残余振动.基于李雅普诺夫第二方法实现了对上述性能指标及其灵敏度计算的大幅简化.同时,考虑到风电塔设计中也需考虑塔顶位移约束,为了计算塔顶位移,采用专业软件Bladed得到紧急停机工况下的风荷载.比较了采用塔顶位移约束和残余振动约束的优化结果,同时对阻尼器的分布进行拓扑优化,为高柔风电塔的设计研究提供了一定的参考.
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关键词
风电塔
柔性塔
优化设计
残余振动
紧急停机
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职称材料
题名
结构优化半解析灵敏度分析的改进算法
被引量:
3
1
作者
陈飙松
张力丹
鲁一南
程耿东
机构
大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室
大连理工大学江苏研究院
出处
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第5期533-539,共7页
基金
国家重点研发计划(2016YFB0201602)
国家自然科学基金(11372064)资助项目
文摘
提出了结构半解析灵敏度分析的改进算法,该算法实现简便,对于设计变量摄动步长具有极佳的数值稳定特性。首先,从总体角度推导静力问题半解析法灵敏度分析新算法,提出了位移与应力灵敏度列式,并给出了算法实施途径;然后,将此思路推广于自振频率、屈曲临界荷载和瞬态响应等多种问题,提出了相应的计算步骤。以梁单元与壳单元等典型结构为例,开展了多个算例测试。测试表明,改进算法计算精度和效率均有提升,特别是设计变量步长有更大的数值稳定区域,为复杂工程结构形状优化的灵敏度分析提供了新途径。
关键词
结构优化
半解析灵敏度分析法
形状优化
改进算法
Keywords
structural optimization
semi-analytical sensitivity analysis technic
shape optimization
modified algorithm
分类号
O241 [理学—计算数学]
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职称材料
题名
高柔风电塔残余振动控制优化设计
被引量:
1
2
作者
鲁一南
程耿东
刘晓峰
机构
大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室
北京金风科创风电设备有限公司
出处
《大连理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第6期551-558,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(13332004).
文摘
高柔风电塔在紧急停机后因共振往往会发生长时间且激烈的残余振动,严重影响风电塔的运行安全.为了确保风电塔的安全运行,提出基于残余振动控制的多约束单管型风电塔的优化方法.由于降低风电塔建造成本的重要性,以最小化材料体积为目标函数,按照将塔架设计成柔性塔的要求设定塔架的固有频率约束,将停机激励下的残余振动降低比例作为约束.为了避免计算残余振动及其灵敏度所需的耗时瞬态动力学分析,采用二次型积分形式的性能指标衡量结构的残余振动.基于李雅普诺夫第二方法实现了对上述性能指标及其灵敏度计算的大幅简化.同时,考虑到风电塔设计中也需考虑塔顶位移约束,为了计算塔顶位移,采用专业软件Bladed得到紧急停机工况下的风荷载.比较了采用塔顶位移约束和残余振动约束的优化结果,同时对阻尼器的分布进行拓扑优化,为高柔风电塔的设计研究提供了一定的参考.
关键词
风电塔
柔性塔
优化设计
残余振动
紧急停机
Keywords
wind turbine tower
slender tower
optimum design
residual vibration
emergence shutdown
分类号
TU359 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
结构优化半解析灵敏度分析的改进算法
陈飙松
张力丹
鲁一南
程耿东
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
3
下载PDF
职称材料
2
高柔风电塔残余振动控制优化设计
鲁一南
程耿东
刘晓峰
《大连理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
1
下载PDF
职称材料
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