基于CAE技术的两阶段结构优化设计方法

利用 CAE技术 ,对一受集中荷载作用的矩形板依次进行拓扑设计和尺寸优化的计算与分析 ,最后得到给定条件下的合理结构。研究结果表明 ,拓扑优化与尺寸优化相结合的结构系统优化设计方法 ,是解决具有较少目标的结构优化问题的一种有效方法。

一种异形支架结构的多目标优化设计方法

以航空发动机润滑油箱在机匣上安装时所采用的成附件安装结构支架为典型代表,具有复杂结构形式的异形支架,要求具有相对较高的刚度和较轻的质量,为此,建立了综合正交试验方法、有限元分析方法和神经网络拟合方法相结合的一种结构动力学特性的优化设计方法,对于具有复杂结构形式的支架结构具有较高的优化设计效率。应用正交试验方法,在支架样件模型的设计变量的可行域内合理地选择零件的解集,使该解集能充分反映优化的目标变量与设计变量之间的关系;使用有限元参数化仿真方法,对选择出的样件模型进行参数化仿真计算,得到解集中每个样件模型对应的优化的目标变量值;基于神经网络拟合方法,基于参数化仿真得到的数据,构建出设计变量与优化目标变量之间的数学模型,并使用多目标优化算法NSGA-Ⅱ进行迭代求解,得到最终优化设计结果;优化样件与初始样件的固有频率相对变化率与仿真计算值基本一致,可以验证支架结构多目标优化设计方法的准确性和有效性。

混合联肢部分外包组合剪力墙基于两阶段耗能的塑性设计方法研究

混合联肢部分外包组合剪力墙结构是一种典型的两阶段耗能结构体系。依据现行设计规范设计的混合联肢部分外包组合剪力墙结构对结构弹塑性阶段的整体性能缺乏考虑,在设防地震和罕遇地震作用下结构的屈服顺序难以控制。基于混合联肢部分外包组合剪力墙结构体系“小震不坏,中震可修,大震不倒”的三水准抗震设防性能目标,提出结构两阶段耗能的塑性设计方法。以目标位移和理想破坏模式作为预测结构弹塑性受力状态性能目标,针对不同地震水准下的性能目标,考虑耦连比对结构合理耗能机制的影响,将结构的能力曲线等效为三线型,改进了传统基于能量平衡的塑性设计方法,保证结构在设防地震及罕遇地震下实现理想屈服顺序,避免薄弱层产生。采用建议的设计方法设计了一个12层结构算例,并采用ABAQUS对算例进行推覆分析和弹塑性时程分析。结果表明,采用基于两阶段耗能的塑性设计方法预测的中震及大震下结构顶点位移角与数值分析结果误差分别为0.5%和12.1%,最大层间位移角满足结构弹塑性层间位移角的要求。算例结构能够实现“强节点弱构件、强墙肢弱连梁”合理的屈服顺序,保证结构预期的失效机制和不同地震水准作用下的性能目标,验证了基于两阶段耗能的塑性设计方法的有效性。

梯度点阵结构参数化设计与优化方法

针对在不同边界条件下均匀点阵结构不能充分发挥其力学性能,而梯度点阵结构建模困难的问题,提出一种梯度点阵结构的参数化设计与优化方法.首先基于STL格式表示点阵结构模型,通过建立点阵结构设计参数与相对密度的映射关系实现梯度点阵结构的参数化建模;然后采用均匀化方法获得点阵结构相对密度与等效力学性能之间的关系;最后以最小化柔顺度为目标,以边界条件和相对密度为约束条件,建立梯度点阵结构密度优化模型和求解方法.以三点弯曲梁模型为案例的实验结果表明,优化后的模型弯曲刚度提高147.2%,最大承载能力提高82.31%,验证了所提方法是可行和有效的.

消除温度因素的微小型锂原电池结构优化设计方法

针对军用微小型锂原电池激光焊接密封方式造成锂原电池电性能下降的问题,提出消除温度因素的锂原电池结构优化设计方法。该优化方法通过常温下机械密封收口加涂胶的方式替代高温焊接,消除温度因素对于电解液的影响,利用“迷宫”式密封通道来保证电池密封性,实现了微小型锂原电池结构优化。测试结果表明,消除温度因素的微小型锂原电池在高过载、高旋转、宽温域条件下的电性能输出稳定,满足苛刻环境下使用要求。

建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用分析

本文对建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用进行了综述。首先,介绍了房屋结构设计中存在的挑战,包括对结构强度、稳定性、经济性和可持续性的要求。随后,综述了目前常用的建筑结构设计优化方法,包括参数化设计、拓扑优化、形态优化等,并分析了它们在房屋结构设计中的具体应用。最后,总结了这些方法的优缺点,并展望了未来的研究方向。

基于改进差分进化算法的CCHP型微电网两阶段调度优化方法

由于CCHP型微电网两阶段调度需求的随机性,导致优化难度较大,难以找到有效的解决方案。因此,本文提出基于改进差分进化算法的CCHP型微电网两阶段调度优化策略。将微电网运行状态空间划分,构建CCHP型微电网两阶段调度优化模型,利用改进差分进化算法对微电网两阶段调度优化方案进行求解,实现CCHP型微电网两阶段调度优化。设计对比实验,实验结果证明该方法的调度转化效率最高,能够最大限度地利用。

船舶结构优化设计方法探讨

科学技术的进步给我国船舶建造行业注入了新的活力,对船舶建造行业提出了更高的要求。为了满足现代航运对高效率、高安全性的要求,我国造船企业迫切需要借助结构优化技术,实现建造速度与质量的根本性提升。通过精心设计优化,既能提高建造效率,又能保证船舶在使用期间的稳定与安全,实现高效、创新的建造目标。这种转变,既是传统造船技术的创新,也是我国船舶工业向高质量发展迈出的重要一步。

建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的运用分析

建筑不仅要有非常好的使用价值,同时还要具有一定的艺术美感,这就要求对现有房屋结构设计进行进一步优化。房屋建筑领域中结构上的投入是整体投入中比较多的部分,所占比重相对较高,不断优化结构设计不仅可以确保房屋质量安全,同时还能有效减少项目资金投入,帮助企业增加经济效益及相关收益。据此,文章从多角度针对房屋结构设计中结构设计优化方法的运用展开一系列分析,希望可以为同行业人士的研究带来一些帮助。

建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究

随着生活水平的提高,人们对房屋结构设计的要求越来越高,除了关注建筑结构的实用性及安全性,还追求建筑结构的美观性及节能环保属性。在房屋结构设计中科学应用建筑结构设计优化方法有效统一建筑各项功能需求,提升房屋结构设计水平,以更好地适应建筑行业发展趋势。本文从建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用价值出发,分析了建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用原则,探讨了建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的具体应用及应用要点,以期提供一定的参考价值。

钢结构抗震设计方法与优化分析

由于我国所处地理位置的原因,很多地区较易发生地震自然灾害。因为地震极具破坏性,所以要想保证建筑工程经历地震仍然屹立不倒,最重要的就是优化建筑抗震性能设计,以便赋予建筑工程项目更强的抗震能力。目前,钢结构因为具备强度高、塑性与韧性优越及自重轻等优势在建筑工程建设中广为应用,本文以钢结构建设项目为例,围绕钢结构抗震设计方法与优化这一核心论题展开分析探讨,以期实现钢结构抗震性能化设计及促进钢结构建筑工程进一步推广。

建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用

建筑房屋的结构通常很复杂,包含了许多设计元素。为了确保房屋既坚固耐用又美观,非常有必要在房屋结构设计中应用优化设计方法。本文将探讨这些优化设计方法在房屋结构设计中的价值,分析这些方法应当遵循的关键原则,并且考察它们在实际设计工作中的应用。我们希望本文能为改进建筑房屋的结构设计提供有价值的参考和思考。

建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用

房屋结构设计是建筑工程中的重要环节,其质量直接影响着建筑物的安全性和使用寿命。为提升房屋结构设计质量,本研究探讨了运用建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用。利用一种成熟完整的建筑结构设计优化方法,其中包括模型建立、参数设置、优化运算、结果分析等步骤创建了房屋结构设计的模型。通过对工程案例的模拟计算和分析对比,研究发现,利用建筑结构设计优化方法能够有效提升房屋结构设计的准确性,减少结构中不必要的部分,进而降低了工程成本。同时,优化后的结构更符合力学原理,提高了建筑物的稳定性和安全性。此外,这种优化方法还具有操作简便,适用性广泛的特点,管理者可以根据实际需要灵活运用。本研究的成果对于建筑行业中的房屋结构设计有着重要的参考价值,预期能为市场提供更加科学,经济,安全的房屋设计方案。

变频器结构设计的优化方法研究

变频器作为一种非常重要的电力控制设备,在社会生产生活中发挥着非常重要的作用。尤其是通过变频器对电机工作电源频率的控制,能够有效保证工业生产过程中电机控制的精准高效,从而更好的推动社会的发展进步。随着生产生活各个领域对电机控制的要求更加严格,因此,需要对变频器的结构设计进行不断的优化和完善,从而更好的提升变频器的运用效果。基于此,文章将对变频器结构设计的优化方法进行深入的研究和分析。

风电场砼塔设计中的结构优化方法研究

作为可再生能源,风力发电不断壮大,其在能源结构中的地位日益显著。在此领域中,砼塔扮演着不可或缺的角色,它为风力涡轮机提供了坚实的结构基础。此文的开篇即揭示了砼塔在风电场中所承担的重要职责,并介绍了其设计及优化的基本途径。从挑选合适的建材到优化结构设计,再到对结构参数与受力分析的深入研究,本文旨在探讨如何通过精心的设计与优化技术,增强砼塔的功能性、稳固性以及经济性,以确保风力发电系统的稳定运作和能源的持续产出,为风力发电行业的持续发展提供坚实的技术保障。

基于计算机模拟的建筑结构优化设计方法探索

本研究的主要研究内容为数字化建模在房屋架构优化方面的应用。建筑设计领域的优化设计备受关注,对提升建筑物的结构和工作效果有益处。建筑结构优化方法之理论支持与计算机仿真在建筑结构设计中的实际操作,在算法优化等方面展开了全方位研究,本文全面探讨了房屋结构精细化建模的多目标改进策略实践运用相关话题。针对性地对付实例观察,权衡利弊优缺点,也全面论述了一种技术,该技术借助计算机模拟来优化建筑设计,建筑设计工作得以多样化和发展,得益于参照和遵循的价值观参考。

基础隔震结构附加变化型调谐质量惯容阻尼器的优化设计研究

在强震作用下基础隔震结构的隔震层将发生非常大的水平变形。已有研究表明采用在基础隔震结构的隔震层附加变化型调谐质量阻尼器(VTMD)的混合控制策略能够有效降低隔震层的水平变形需求,然而该混合控制策略最大的缺陷在于需要很大的调谐质量。考虑到惯容装置具有明显的质量放大效应,本文提出将惯容装置(Inerter)与VTMD中的阻尼器并联,从而形成具有较小调谐质量的变化型调谐质量惯容阻尼器(VTMDI),并将其附加在基础隔震结构的隔震层,基于随机振动的分析框架开展了VTMDI参数的优化设计研究。研究表明直接将基础隔震结构的上部结构层间变形作为优化目标的传统优化策略并不经济有效。为此,本文提出了一种基于两步优化法的优化策略,该优化策略首先确保附加VTMDI的基础隔震结构相对于附加相同阻尼的基础隔震结构具有更优的控制效果;然后确保附加VTMDI的基础隔震结构的上部结构层间变形最小。通过动力时程分析结果表明:两种优化策略都能有效降低隔震层的水平变形和上部结构的层间变形,同时不会导致调谐质量出现过大的运动行程,基于两步优化法的优化策略更为经济有效。

点阵结构填充零件设计方法研究

点阵结构替代实体结构可以减轻零件质量、增强其整体性能。首先选择4种正方体空间包络的点阵胞元结构,基于均匀化方法解析点阵结构的力学性能,建立由相对密度、杨氏模量、剪切模量和泊松比组成的点阵胞元库;然后以汽车支架为例,基于拓扑优化方法确定零件中点阵结构的填充位置、类型和密度,得到点阵结构填充零件;最后用同等力学性能的均质实体结构替代点阵结构进行仿真分析。结果表明,点阵结构填充后的支架零件质量减小了40%,仿真时间缩短了95%。

小学英语作业优化设计方法

英语作为小学阶段非常重要的一门科目,作业的设计情况关乎学生的学习效率和质量。随着教育改革和“双减”政策的持续推进,英语教师要转变自身教育理念,对小学英语作业设计进行创新和优化。在进行作业设计时,教师应结合教学目标、学生需求。

结构工程中的参数化设计与优化

本论文以结构工程中的参数化设计与优化为研究对象,通过案例研究探讨了在工程设计中引入参数化方法的可行性和优化效果。通过对较多项目的分析总结,论文系统地阐述了参数化设计在工程中的应用,以及如何通过参数化方法实现结构设计的优化。通过对案例进行深入研究,得出了一系列关键性的发现,为今后结构工程中参数化设计与优化的应用提供了有力的理论支持和实践指导。