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题名基于序列近似优化方法的加筋圆锥壳结构优化设计
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作者
陈超磊
王志祥
雷勇军
王婕
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机构
国防科技大学空天科学学院
空天任务智能规划与仿真湖南重点实验室
北京宇航系统工程研究所
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出处
《载人航天》
CSCD
北大核心
2023年第3期362-371,共10页
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基金
湖南省自然科学基金资助项目(2020JJ5650)
国防科技大学科研计划资助项目(ZK20-27)。
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文摘
为提高运载火箭圆锥壳舱段承载效率,开展轴压载荷下加筋圆锥壳结构轻量化设计。首先,建立加筋圆锥壳结构有限元模型,采用非线性显式动力学算法开展分析;然后,对比分析加筋圆锥壳结构参数灵敏度指标及中间框径向和垂直安装方式对结构极限承载性能的影响;最后,基于径向基函数代理模型和Kriging代理模型序列近似优化方法开展加筋圆锥壳结构优化设计。结果表明:腹板高度、桁条数量、翼缘厚度及耦合效应是加筋圆锥壳极限承载能力的关键影响因素,而中间框径向和垂直安装方式对结构极限承载性能的影响不显著;采用序列近似优化方法经迭代优化后,相对初始设计减重9.40%,验证了方法的有效性。
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关键词
加筋圆锥壳
后屈曲分析
灵敏度分析
轻量化设计
序列近似优化方法
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Keywords
stiffened conical shell
post buckling analysis
sensitivity analysis
lightweight design
sequence approximate optimization method
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分类号
V421.3
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名纵横加筋圆锥壳振动特性多变量分析
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作者
王祖华
刘东
刘均
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机构
武汉第二船舶设计研究所
华中科技大学船舶与海洋工程学院
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出处
《海洋工程》
CSCD
北大核心
2019年第4期80-86,97,共8页
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文摘
为了全面掌握纵横加筋圆锥壳结构参数与其振动特性之间的关系,采用有限元软件ANSYS对纵横加筋圆锥壳进行参数化建模,并基于设计变量全组合数据,采用相关性分析、主效应分析和主成分分析方法,对纵横加筋圆锥壳结构参数与结构第一阶总体弯曲模态频率、激励力处的加速度响应总级以及结构质量之间的关系进行研究,得到了各结构参数与目标量之间关系的定量描述。为正确理解纵横加筋圆锥壳结构参数与振动特征量之间的关系提供了数据支撑,同时为此类结构的工程设计提供了参考依据。
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关键词
纵横加筋圆锥壳
振动特性
多变量分析
相关性分析
结构参数
弯曲模态频率
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Keywords
longitudinal and transverse stiffened conical shells
vibration
multivariate analysis
correlation analysis
structuralparameters
bending modal frequency
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分类号
U661.4
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名纵横加筋圆锥壳振动特性多目标优化设计
被引量:4
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作者
刘东
王春旭
刘均
张攀
程远胜
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机构
华中科技大学船舶与海洋工程学院
中国舰船研究设计中心
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出处
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2018年第1期24-30,共7页
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文摘
[目的]为了提高结构第1阶总体弯曲模态频率并降低低频范围纵横加筋圆锥壳尾端处的加速度总级,建立纵横加筋圆锥壳振动特性多目标优化设计的数学模型。[方法]采用有限元软件ANSYS对纵横加筋圆锥壳进行参数化建模,分析结构的振动模态以及在纵横加筋圆锥壳尾端施加垂直向下单位集中力情况下结构的响应。以Matlab为平台,使用遗传算法和宽容排序法对纵横加筋圆锥壳振动特性进行多目标优化求解。[结果]结果发现随着宽容度以及目标重量的增大,最优方案结构载荷处的加速度总级减小;单目标优化对于同一个目标值可以有多个方案与之对应。[结论]研究结果可为加筋圆锥壳结构声学设计提供参考。
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关键词
纵横加筋圆锥壳
模态频率
加速度响应
多目标优化
宽容排序法
遗传算法
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Keywords
longitudinal and transverse stiffened conical shells
modal frequency
acceleration response
multi-objective optimization
tolerance sorting method
genetic algorithm
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分类号
U661.4
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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