基于ANSYS分析的多层轻钢框架结构优化设计

从理论上说明了结构优化设计的数学过程,介绍了ANSYS优化的相关概念、过程,探讨了如何应用ANSYS进行优化设计和设计中应注意的问题。并介绍了APDL语言及其宏在优化中的应用,有效提高了工作效率,为使用者提供了一套系统的思维模式。并对工程中广泛使用的轻钢框架结构进行了优化设计,验证了ANSYS优化结果的有效性,在钢结构住宅广泛使用的条件下,推广一种可被广大工程技术人员易于应用的优化技术,能节省大量的钢材。

基于BP神经网络的结构近似分析与算法研究

阐述了神经网络用于结构近似分析的基本原理，以及该方法存在的不足与改进措施。构造了可用于结构近似分析的BP网络模型，且采用动态自适应步长有效地加快了学习速度，同时减小了使网络陷入局部极小点的概率。通过算例分析了学习步长对网络收敛状况的影响等。对于该问题，采取了神经元阈值的压缩技术，将其限制在某个范围内，对改善网络的收敛取得了显著成效。实例计算表明，具有强大非线性影射能力的BP网络用于结构近似分析是切实可行且有效的。

桥梁结构优化设计的发展概况

较全面的介绍了桥梁结构优化设计的发展,指出了优化设计在桥梁工程中发展缓慢的原因。讨论了基于可靠度的桥梁结构优化设计的模型,该模型可描述和处理桥梁结构中客观存在的各种不确定性因素,可定量地分析计算安全、适用及经济的各项指标,科学地协调它们之间的矛盾,使它们达到合理的平衡;提出了该模型重点研究的内容和要解决的问题。探讨了基于可靠度桥梁优化设计的发展层次和未来的发展。

基于离散变量的网壳结构优化设计

以杆件横截面及工程中常用的两种球节点体积为设计变量 ,以工程造价为目标函数 ,采用基于离散变量的两级优化方法对空间网壳结构进行了优化设计 ;并采用Algor软件对优化设计结果进行了验证。为提高精度 ,在优化设计过程中采用了 0阶修正。最后通过两个算例 ,与满应力优化设计结果进行了比较 ,验证了该方法的正确性和有效性。

双层肋环式球面网壳结构预应力优化设计

以拉索预应力空间网壳结构的预应力值P、杆件横截面尺寸变量Ab和拉索截面尺寸变量A(?)以及工程中常用的两种球节点体积为设计变量,以结构自重为目标函数,采用分级优化算法对预应力空间网壳结构进行了优化设计,并采用Algor软件对设计结果进行了验证。通过对比分析,验证了该方法的正确性和有效性。

基于离散变量的双层网壳结构拓扑优化设计

以工程造价为目标函数 ,建立了包含截面、节点体积和拓扑三类变量的离散变量双层网壳结构拓扑优化数学模型 ,该模型考虑了截面变量与拓扑变量间的耦合关系 ,反映了拓扑优化问题的组合优化本质。同时采用相对差商法及有限元设计软件ALGOR对基于离散变量的双层空间网壳结构进行拓扑优化 ,并通过算例验证该优化方法的可行性和有效性。

预应力混凝土简支T形梁桥主梁的优化设计

对公路常用的简支T梁选取截面高度,翼缘板宽度、高度,跨中和支点预应力筋距底边的距离及预应力筋截面面积作为设计变量,以T梁造价作为目标函数,并以现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》为依据, 提出了预应力混凝土T梁的优化设计方法。编制的优化计算程序可以满足设计者对任意桥长(中、小跨径)、桥宽和设计荷载等级的预应力混凝土简支T梁进行优化设计。最后对程序计算结果加以分析并提出实际施工的修正值。

Parkes悬臂梁问题——基于最小加速度原理的有限变形弹塑性分析

以Lee的有限变形弹塑性连续体的最小加速度原理为基础 ,利用变分有限差分法 ,对Parkes悬臂梁问题进行了弹塑性数值分析 ,通过对响应过程中弯矩图变化规律的详细考察 ,清晰地阐明了梁的变形响应模式和Parkes刚塑性解的合理性 ;同时 ,也揭示了弹性效应对于早期响应的重要作用。其结果与有限元精确解的一致性表明文中方法是可靠的。

渐进结构优化方法及算例

渐进结构优化法(ESO)是近年来兴起的一种解决各类结构优化问题的数值方法。其原理是通过将结构中无效或低效的材料逐步去掉,使剩下的结构逐渐趋于优化。与其它优化方法相比,该方法原理简单,计算效率高,工程应用方便。本文阐述了渐进结构优化法的基本原理和具体步骤,并按照各种约束条件详细介绍了该方法在国内外的研究进展和典型范例。

基于遗传算法的网格结构的拓扑优化

遗传算法是一种新兴的基于遗传进化机理的寻优技术。它与常规算法的不同之处在于不受初始值影响、从多个初始点开始寻优,并采用交叉、变异和移民算子避免过早地收敛到局部最优解,可获得全局最优解。该算法小必求导计算,编程简单、快捷,尤其适用于具有离散变量的结构优化设计本文利用遗传算法对在应力、位移约束下的网格结构进行拓扑优化,利用对称性对杆件进行分组,使优化后的结构模型仍然保持对称,具有工程应用价值,并达到降低造价的目的。计算实例表明了该算法的有效件。

一种山区高等级公路高边坡设计方法

针对山区某高速公路高边坡,使用岩土工程分析软件分析了地震作用下该高速公路高边坡的稳定性。针对分析结果采用混合式锚固结构进行加固,并应用岩土工程分析软件对这一加固措施进行计算,结果符合规范要求。实例分析表明:此种防护设计方法在山区高等级公路边坡防治设计中具有推广应用价值。

受撞击简支梁的弹塑性响应模式

本文利用小变形的Ｒａｙｌｅｉｇｈ梁理论，对在中点受到质量块撞击的简支梁进行了弹塑性数值计算，通过对响应早期梁中弯矩的分布与变化规律的细致分析，清晰地阐明了响应过程中弹性弯曲波的传播特征以及与塑性波的相互作用，从而增进了对于梁的变形机理与响应模式的认识和理解，为刚塑性理论建立准确的分析模型提供了有益的指导。

基于最小加速度原理的刚塑性动力问题

应用有限变形的最小加速度原理，推导出了小变形或有限变形构件受到刚性飞射物撞击时的刚塑性运动方程，指出该方法具有直接、简捷和可靠的特点．

中频热推弯管工艺参数自动控制

提出了中频热推弯管工艺加热温度与推制速度两个工艺参数自动控制方案。该方案采用两个单片机协同完成管坯推制成形过程中 ,感应加热温度检测和中频电源整流逆变控制 ;用一个单片机完成热推弯管机液压系统推制速度控制。从而使这两个工艺参数在给定的优化域内自动实现合理匹配 ,工艺过程实现自动控制。此方案经生产实践初步检验是可行的 。

有限变形梁和圆板的动力学基本控制方程

以有限变形连续体的最小加速度原理为基础 ,分别导出了在任意横向动力载荷作用下 ,各类典型工程边界条件下的梁 ,和在任意轴对称横向动力载荷作用下 ,各类典型工程边界条件下的圆板的有限变形运动方程。该方程反映了膜力效应和转动惯性效应 ;推导过程直接、简便、不易出错 ,同时指出 。

简明有效的四结点多变量协调等参元

应用建立多变量有限元模型的统一列式，构造了平面四结点多变量协调等参元ＭＱ４ ，其简单性与单变量位移型协调等参元Ｑ４ 类似，计算精度却有了很大提高。文中结合若干典型算例对单元性能进行了考核，数值结果表明，在各种网格情况下，多变量协调等参元ＭＱ４ 的计算精度均明显高于普通等参元Ｑ４ 的计算精度，尤其是在规则网格下应力精度达到了著名的含两个内自由度的非协调等参元Ｑ６ 、ＱＭ６ 、ＱＭＭ６ 等的计算精度，对不规则网格也能保持良好的性态。

浅埋相邻多个圆形衬砌与SH波的相互作用

利用SH波散射的对称性与多极坐标法,构造了一个可以满足水平地面上应力自由边界条件的浅埋相邻多圆形衬砌对SH波散射的波函数。利用此波函数,将半空间的问题转化成对全空间中的相邻多圆形衬砌的散射问题的求解。该问题又可归结为对一组无穷代数方程组的求解问题,并可利用截断有限项的方法对其进行计算。作为算例,检验了截断计算的精度,给出了当稳态SH波入射时有关浅埋相邻二个圆形衬砌的动应力集中问题的数值结果, 并予以了讨论。

钢框架优化遗传算法的若干改进

将遗传算法应用于钢框架结构优化设计时,在实际的应用中,基本的遗传算法存在着收敛速度慢和稳定性差等缺陷。为克服这些问题,采用了改进的适应度函数和约束处理方法、自适应的交叉、变异概率和最优保存策略,提高了遗传算法的效率和可靠性。算例表明改进的遗传算法对离散变量结构优化是有效、可行的。

精锻螺旋伞齿轮预制坯CAD系统

利用AutoCAD参数化绘图中命令格式文件 ( .SCR) ,编制了面向对象的高级语言VisualBA SIC与AutoCAD间的接口程序 ,自主开发出适于精锻螺旋伞齿轮工艺设计、计算及自动绘图的一套实用的CAD软件系统 ,该系统易学易用 ,应用于生产后收到明显的经济效益。