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高速铁路大跨径混合梁部分斜拉桥参数敏感性分析 被引量:1
1
作者 陈华梁 袁帅华 《桥梁建设》 北大核心 2025年第2期108-115,共8页
为研究无砟轨道高速铁路混合梁部分斜拉桥各设计参数对其成桥状态的影响,保障无砟轨道铺设与运营期安全,以广西南玉高铁六景郁江特大桥主桥为背景,采用有限元软件建立空间分析模型模拟施工全过程,基于参数敏感性分析原理,分析主梁容重... 为研究无砟轨道高速铁路混合梁部分斜拉桥各设计参数对其成桥状态的影响,保障无砟轨道铺设与运营期安全,以广西南玉高铁六景郁江特大桥主桥为背景,采用有限元软件建立空间分析模型模拟施工全过程,基于参数敏感性分析原理,分析主梁容重、斜拉索初张力、混凝土弹性模量及温度等设计参数对成桥状态下主梁竖向变形、主梁应力、斜拉索索力及桥塔偏位的影响,并分析各成桥状态控制目标对各设计参数的敏感性。结果表明:主梁容重与斜拉索初张力对成桥状态主梁竖向变形及斜拉索索力影响较大,对主梁应力及桥塔纵向偏位有一定影响;混凝土弹性模量对成桥状态的累计影响较小;整体升降温对不设固定支座的桥塔纵向偏位影响较大;索梁温差对主梁竖向变形、主梁应力及斜拉索索力影响较大;主梁温度梯度对主梁应力、主梁竖向变形影响较大。 展开更多
关键词 高速铁路桥 混合梁部分斜拉桥 主梁容重 斜拉索初张力 混凝土弹性模量 温度 敏感性分析 有限元法
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考虑非达西渗流的比奥固结有限元分析 被引量:20
2
作者 邓岳保 谢康和 李传勋 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2058-2065,共8页
在经典Biot固结理论基础上,建立了考虑非达西渗流影响的固结方程,并用有限元法进行了求解。首先,引入目前广泛应用的Hansbo非达西渗流定律,简要分析了该模型及其参数情况。通过对孔压梯度进行一定简化,结合流量连续条件和力的平衡条件,... 在经典Biot固结理论基础上,建立了考虑非达西渗流影响的固结方程,并用有限元法进行了求解。首先,引入目前广泛应用的Hansbo非达西渗流定律,简要分析了该模型及其参数情况。通过对孔压梯度进行一定简化,结合流量连续条件和力的平衡条件,获得了考虑非达西渗流的Biot固结理论控制方程。在此基础上,基于加权残数法和空间八结点单元,推导了相应的有限元方程。通过在已有程序基础上编制非达西渗流模块,实现了对上述有限元方程组的求解。最后通过与解析理论对比,验证了数值方法的可靠性。结果发现:相比于考虑非达西渗流的解析理论,有限元解法误差随非达西渗流控制参数的增大而增大,但总体误差在10%以内;非达西渗流会延缓固结速率,且该影响随着非达西渗流参数的增大而变得明显。 展开更多
关键词 BIOT固结理论 非达西流 有限元法 加权残数法
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基于动平衡机有限元模型的无试重动平衡方法 被引量:10
3
作者 周瑾 王玉龙 郭勤涛 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期72-75,共4页
针对刚性转子采用影响系数法双面动平衡需要多次开停机、动平衡效率低的问题,进行了基于有限元模型的软支承刚性转子无试重动平衡方法的研究.首先对动平衡机进行不平衡响应测试,获得转子两端的初始不平衡响应信号.然后基于有限元软件Nas... 针对刚性转子采用影响系数法双面动平衡需要多次开停机、动平衡效率低的问题,进行了基于有限元模型的软支承刚性转子无试重动平衡方法的研究.首先对动平衡机进行不平衡响应测试,获得转子两端的初始不平衡响应信号.然后基于有限元软件Nastran建立动平衡机有限元模型,在建立的有限元模型的两个平衡面上分别试加配重,测得不平衡响应信号.最后,根据刚性转子影响系数法双面动平衡原理,运用Matlab计算两个平面试加配重对两个测点的影响系数,求解出该转子的不平衡量.试验结果表明,采用影响系数法并结合有限元模型,可求解出动平衡机上刚性转子的平衡配重,实现一次开机完成动平衡. 展开更多
关键词 转子 动平衡 有限元法 无试重 影响系数法
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水平荷载下桩侧土体位移分布的弹性解及其工程应用 被引量:15
4
作者 赵明华 邹新军 罗松南 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第10期108-112,共5页
首先基于桩土共同工作理论推导出水平荷载作用下桩侧土体内的位移与应力径向分布的弹性解析解;然后,根据变形模量与位移的近似关系确定桩侧地基土体内的变形模量分布,并通过一定范围内的加权平均获得地基土的加权模量,再由有限层法获得... 首先基于桩土共同工作理论推导出水平荷载作用下桩侧土体内的位移与应力径向分布的弹性解析解;然后,根据变形模量与位移的近似关系确定桩侧地基土体内的变形模量分布,并通过一定范围内的加权平均获得地基土的加权模量,再由有限层法获得地基加权刚度,由此可近似考虑土体的分层与非线性特征。在此基础上,用VB6.0编制出改进的水平受荷桩有限元—有限层计算程序。最后,结合某工程实例,采用所编制的程序讨论了不同桩侧地基土体变形模量分布模式对桩身内力分布的影响规律,对比分析结果表明,基于地基加权刚度的有限元—有限层法能更合理地分析水平受荷桩。 展开更多
关键词 水平受荷桩 位移分布 弹性解析解 加权模量 有限元一有限层法
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基于扩展有限元的应力强度因子计算精度研究 被引量:8
5
作者 王哲成 张云 +1 位作者 于军 龚绪龙 《南京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期361-369,共9页
应力强度因子(Stress intensity factor,SIF)是判断已有裂缝是否扩展的物理量,其计算精度对地裂缝扩展模拟具有重要影响.基于扩展有限元的互作用积分法是一种常用的计算开裂问题应力强度因子的方法,其数值积分中的权函数通常为平台型或... 应力强度因子(Stress intensity factor,SIF)是判断已有裂缝是否扩展的物理量,其计算精度对地裂缝扩展模拟具有重要影响.基于扩展有限元的互作用积分法是一种常用的计算开裂问题应力强度因子的方法,其数值积分中的权函数通常为平台型或金字塔型,但目前对权函数的选取以及权函数对应力强度因子计算的影响研究得很少.针对不同形式的权函数提出了统一的计算公式,并引入权函数因子来进一步控制权函数的具体形式;提出了非平台型的权函数的修正方法,以提高应力强度因子的计算精度;讨论了权函数因子以及积分区域因子对应力强度因子计算精度的影响,并通过算例进行了计算.结果表明,当积分区域因子为3~5,采用修正的权函数且权函数因子取1~3时,应力强度因子的计算精度最高. 展开更多
关键词 扩展有限元 互作用积分 应力强度因子 权函数 权函数因子 积分区域因子
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柔性转子无试重模态动平衡方法与试验 被引量:11
6
作者 李晓丰 郑龙席 刘振侠 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期565-570,721,共6页
为解决影响系数法和模态平衡法需添加试重的问题,进一步提高转子动平衡效率,在模态平衡理论的基础上,推导出一种高速柔性转子无试重模态动平衡方法。该方法利用有限元软件对转子进行动力学特性数值模拟,从中获取转子的各阶模态振型函数... 为解决影响系数法和模态平衡法需添加试重的问题,进一步提高转子动平衡效率,在模态平衡理论的基础上,推导出一种高速柔性转子无试重模态动平衡方法。该方法利用有限元软件对转子进行动力学特性数值模拟,从中获取转子的各阶模态振型函数。结合实时测得的转子不平衡瞬态响应数据,利用建立的无试重模态动平衡方法计算出转子的不平衡量大小及方位。为验证该方法的正确性,在一高速柔性模拟转子试验器上进行了无试重动平衡试验,一次平衡后转子过临界时振幅平均降低70%以上。试验结果表明,该方法能有效、准确、快速地获取柔性转子的不平衡量大小及方位。 展开更多
关键词 柔性转子 影响系数法 模态平衡法 无试重 动平衡 有限元
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刚性路面接缝传荷能力的评定与分析——FWD开发应用研究 被引量:16
7
作者 唐伯明 邓学钧 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1991年第6期84-91,共8页
本文以弹性薄板有限元分析为依据,以落锤式弯沉仪(FWD)为工具,对混凝土路面接缝的传力性能进行了理论分析,并应用FWD对室内混凝土试验路上多种传力杆布型下4条接缝的传力状况进行了实际评定.
关键词 混凝土 路面 接缝 传力性能 FWD
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自动扶梯金属结构轻量化方法研究 被引量:16
8
作者 方晓旻 朱昌明 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期433-436,共4页
针对自动扶梯金属结构的特点,提出主要的轻量化方法。着重研究对结构进行优化设计的轻量化方法,并以某一自动扶梯金属结构为对象,建立有限元模型,进行静态结构分析,验证轻量化方法的可行性。结果表明,金属结构在满足规范的刚度和强度要... 针对自动扶梯金属结构的特点,提出主要的轻量化方法。着重研究对结构进行优化设计的轻量化方法,并以某一自动扶梯金属结构为对象,建立有限元模型,进行静态结构分析,验证轻量化方法的可行性。结果表明,金属结构在满足规范的刚度和强度要求下取得比较理想的轻量化结果。 展开更多
关键词 轻量化 自动扶梯 金属结构 有限元法 刚度 强度
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自重施加模拟方式对高拱坝工作性能的影响 被引量:4
9
作者 杨志刚 陈为民 +1 位作者 张冬 万小庆 《广西大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期820-825,共6页
为研究拱坝的不同自重施加方式对高拱坝的应力变形的影响,结合溪洛渡高拱坝实例,采取七种不同自重施加模拟方案,研究混凝土高拱坝在不同自重加载过程条件下对坝体结构工作状态的影响。有限元分析结果表明:受分步分块体形和自重累计影响... 为研究拱坝的不同自重施加方式对高拱坝的应力变形的影响,结合溪洛渡高拱坝实例,采取七种不同自重施加模拟方案,研究混凝土高拱坝在不同自重加载过程条件下对坝体结构工作状态的影响。有限元分析结果表明:受分步分块体形和自重累计影响,不同的自重施加模拟方式对拱坝的应力场与位移场的影响比较大,随着自重施加步数增多,仿真结果更为合理,水平拱向分层次数较竖直分缝数目对坝体性能影响更为明显,其中坝体的主拉应力和横河床方向位移变化最为敏感,分析成果对拱坝设计施工以及安全控制指标有一定的参考价值。 展开更多
关键词 拱坝 有限元 自重施加方式 工作性能
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声场-结构耦合系统声压约束下板重量优化设计研究 被引量:7
10
作者 张军 兆文忠 张维英 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期568-571,共4页
为了减小振动板重量并使其振动噪声满足设计要求,基于声场-结构耦合有限元模型,提出了使结构重量最小化、满足声压约束的优化设计模型。用有限元直接法计算耦合系统的声响应及域点声压对结构设计变量的灵敏度,用可行方向法对其进行了优... 为了减小振动板重量并使其振动噪声满足设计要求,基于声场-结构耦合有限元模型,提出了使结构重量最小化、满足声压约束的优化设计模型。用有限元直接法计算耦合系统的声响应及域点声压对结构设计变量的灵敏度,用可行方向法对其进行了优化设计研究。以一矩形平板和立方体声场耦合系统为实例,以壳厚度为设计变量,给出了域点声压对结构设计变量的灵敏度、优化前和优化后声压级对比图及最优的设计变量值。经过优化设计,在1Hz^200Hz频段内域点声压最大值降低6分贝,结构重量减少1.88千克。结果表明,声压约束下结构重量最小化设计,通过对结构重量的重新分布,能同时满足结构轻量化及噪声指标的要求。 展开更多
关键词 声场-结构耦合 重量 优化 有限元 声压
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桥式起重机主梁的优化设计 被引量:4
11
作者 王虎奇 张琦 +1 位作者 罗锡荣 王金一 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2013年第9期132-135,共4页
桥式起重机是起重机中的一种,广泛应用于各个矿厂企业。桥式起重机的主要承载结构——主梁的重量占整机重量的比重最大。采用有限元分析方法,在静态分析的基础上,以主梁腹板的厚度、加筋板的尺寸为优化设计变量,以主梁重量为目标函数建... 桥式起重机是起重机中的一种,广泛应用于各个矿厂企业。桥式起重机的主要承载结构——主梁的重量占整机重量的比重最大。采用有限元分析方法,在静态分析的基础上,以主梁腹板的厚度、加筋板的尺寸为优化设计变量,以主梁重量为目标函数建立有限元模型。应用ANSYS软件对起重机主梁进行结构有限元分析,结合结构优化导重法进行优化设计,在保证强度满足需求的前提下减轻主梁的重量,从而提高桥式起重机的整体性能。 展开更多
关键词 桥式起重机 有限元 优化设计 ANSYS软件 导重法
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疲劳裂纹扩展中单峰过载引起的残余应力强度因子计算 被引量:7
12
作者 张丽娜 吴学仁 刘建中 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期432-437,共6页
采用弹塑性有限元方法,模拟由不同过载比单峰过载引起的有限宽板单边裂纹试件裂纹尖端附近的残余应力分布。选用混合高斯模型(正态高斯模型结合高斯指数衰减模型)对沿裂纹方向的残余应力作回归分析,得到残余应力σres与过载应力强度因子... 采用弹塑性有限元方法,模拟由不同过载比单峰过载引起的有限宽板单边裂纹试件裂纹尖端附近的残余应力分布。选用混合高斯模型(正态高斯模型结合高斯指数衰减模型)对沿裂纹方向的残余应力作回归分析,得到残余应力σres与过载应力强度因子Ko1的关系式。在此基础上,利用权函数法计算残余应力强度因子Kres,为建立基于裂尖残余应力的裂纹扩展模型创造条件。 展开更多
关键词 疲劳裂纹扩展 单峰过载 残余应力 权函数 弹塑性有限元
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电阻层析成像激励电极加权研究 被引量:3
13
作者 姜常珍 孙永进 徐立军 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期348-353,共6页
电阻层析成像 (ERT)技术逐步进入到了工业应用研究阶段 ,根据物体内部介质的电阻率 (或电导率 )的不同 ,通过对物体表面电流、电压的施加、测量来获知物体内部电导率的分布 ,进而重建出反应物体内部结构的图像 ,与传统的过程参数检测技... 电阻层析成像 (ERT)技术逐步进入到了工业应用研究阶段 ,根据物体内部介质的电阻率 (或电导率 )的不同 ,通过对物体表面电流、电压的施加、测量来获知物体内部电导率的分布 ,进而重建出反应物体内部结构的图像 ,与传统的过程参数检测技术相比 ,具有非侵入、无辐射、成本低等许多优点 .计算发现相邻激励模式电流密度过于集中 ,气泡出现在激励附近时 ,场域电流密度变化很大 ,提出对于泡状流气泡出现在气泡附近进行主动检测 ,获得的数据用于电极主动加权 。 展开更多
关键词 电阻层析成像 激励电极 加权 有限元法
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用有限元法分析木材中的温度分布 被引量:4
14
作者 蔡力平 刘一星 尚德库 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第1期90-94,共5页
在木材应用中,了解温度在木材中的分布情况,掌握木材在受热时的温度场,才能有效地控制解冻,才能对干燥和防腐问题进行深入的研究,才能合理使用建筑围护材料。近年来,随着计算机应用和计算技术的发展,用数值方法求解木材中的热传导问题... 在木材应用中,了解温度在木材中的分布情况,掌握木材在受热时的温度场,才能有效地控制解冻,才能对干燥和防腐问题进行深入的研究,才能合理使用建筑围护材料。近年来,随着计算机应用和计算技术的发展,用数值方法求解木材中的热传导问题将成为有效、实用的方法。在许多种数值方法中,有限差分法和有限元法是目前较为成熟和用得普遍的方法。其中的有限元法是对古典近似计算的归纳和总结。 展开更多
关键词 有限元 导热系数 换热系数 木材
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跨大秦铁路大桥转体称重试验及配重研究 被引量:16
15
作者 宋满荣 柳炳康 +1 位作者 杨玉龙 冯然 《世界桥梁》 北大核心 2015年第6期63-67,共5页
新建张唐铁路跨大秦铁路大桥上跨繁忙电气化大秦铁路,同时与铁路左右线相交,交角为45°58′。转体跨度64m,转体高度13~20m,转体重量达11 000t。为确保转体过程安全、顺利地进行,利用有限元建模分析,在转体前对转动桥梁进行了针对性... 新建张唐铁路跨大秦铁路大桥上跨繁忙电气化大秦铁路,同时与铁路左右线相交,交角为45°58′。转体跨度64m,转体高度13~20m,转体重量达11 000t。为确保转体过程安全、顺利地进行,利用有限元建模分析,在转体前对转动桥梁进行了针对性称重试验,并根据试验结果进行合理配重。研究结果及工程实践表明:称重试验中,在拆除支架的过程中同时读取砂箱里土压力盒的数值,可以定量分析不平衡荷载;多点埋设的竖向位移传感器和水平向位移传感器实测数值为判断转动临界点提供了依据。配重计算中考虑正式转体时可能遭遇的风荷载,能有效防止转动失稳;试转后的二次配重能更好地确保转体过程的平稳、安全。 展开更多
关键词 刚构桥 跨线桥 转体施工 称重试验 配重 有限元法 桥梁施工
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镁合金轿车顶盖横梁结构设计与分析 被引量:7
16
作者 高云凯 程金山 于会涛 《汽车技术》 北大核心 2008年第4期9-13,共5页
为了实现汽车车身结构的轻量化,针对国内某轿车车身顶盖横梁,设计了镁合金冲压件替代原来的钢结构横梁,并利用有限元仿真分析软件对比分析了钢结构横梁和镁合金横梁的模态、刚度、强度及顶压等性能。结果表明,镁合金件的结构设计与工艺... 为了实现汽车车身结构的轻量化,针对国内某轿车车身顶盖横梁,设计了镁合金冲压件替代原来的钢结构横梁,并利用有限元仿真分析软件对比分析了钢结构横梁和镁合金横梁的模态、刚度、强度及顶压等性能。结果表明,镁合金件的结构设计与工艺是可行的,能达到原钢件同等的刚度、强度,而且与原钢件相比减重约40%。 展开更多
关键词 顶盖横梁 轻量化 镁合金 有限元分析
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半挂式散装水泥车结构分析与优化设计 被引量:8
17
作者 陈树勋 孙建熙 裴少帅 《机械设计》 CSCD 北大核心 2005年第7期31-34,共4页
利用ANSYS软件,采用板梁单元对半挂式双轴、三轴散装水泥车结构进行多工况分析,分析结果与测试结果比较,证明建模正确合理。采用ANSYS与导重法相结合的优化方法[1],对其结构进行优化设计,只需很少几次迭代计算就可得显著的优化效果。双... 利用ANSYS软件,采用板梁单元对半挂式双轴、三轴散装水泥车结构进行多工况分析,分析结果与测试结果比较,证明建模正确合理。采用ANSYS与导重法相结合的优化方法[1],对其结构进行优化设计,只需很少几次迭代计算就可得显著的优化效果。双轴车不但容积从34 m3上升到36.56 m3,总质量下降34.4%,而且主要工况的最大复合应力从383.852 MPa下降到184.805 MPa;三轴车不但容积从49 m3上升到49.56 m3,总质量下降25%,而且主要工况的最大复合应力从489.143 MPa下降到173 MPa;显著提高了设计质量,并得到结构形状对各类应力的影响规律,为同类产品的设计提供了有益的参考。 展开更多
关键词 散装水泥运输车 有限元分析 优化设计 导重法 ANSYS
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基于新型本构模型的胶凝堆石坝多目标优化 被引量:2
18
作者 明宇 蔡新 +2 位作者 郭兴文 武颖利 杨杰 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期156-160,共5页
借助ANSYS有限元软件的二次开发平台和优化设计模块,进行基于新型胶凝堆石料本构模型的胶凝堆石坝结构分析,并采用加权多目标优化的思想,综合考虑胶凝堆石坝的经济性和安全性,选取不同目标权重组合,对该坝型断面进行优化设计研究。结果... 借助ANSYS有限元软件的二次开发平台和优化设计模块,进行基于新型胶凝堆石料本构模型的胶凝堆石坝结构分析,并采用加权多目标优化的思想,综合考虑胶凝堆石坝的经济性和安全性,选取不同目标权重组合,对该坝型断面进行优化设计研究。结果表明优化坝体断面可保证良好的安全稳定性和经济性,且分析结果符合实际工程的一般规律,可为该坝型的设计提供参考依据。 展开更多
关键词 胶凝堆石坝 优化设计 有限元 线性加权法 权重系数
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加权残数和有限元耦合法解弹性力学问题 被引量:4
19
作者 程玉民 沈祖炎 彭妙娟 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第4期6-10,共5页
提出了加权残数和有限元耦合法的思想,推导了求解弹性力学和薄板变曲问题的加权残数和有限元耦合法的公式,给出了算例,与理论解进行了比较,并阐述了本文方法的优点。
关键词 加权残数 有限元耦合法 弹性力学 薄板弯曲
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基于导重法的叉车门架轻量化设计 被引量:2
20
作者 童水光 何顺 +5 位作者 童哲铭 李元松 徐征宇 方晓晖 谭达辉 钟玉伟 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期33-39,共7页
针对大型复杂机械设计余量过大的现象,采用导重法和灵敏度计算相结合的集成优化法对某型号内燃叉车的门架结构进行全局轻量化设计.推导强度、刚度等多性态约束条件,搭建导重法单目标、多性态约束优化模型,利用Lamker算法求解Kuhn-Tucke... 针对大型复杂机械设计余量过大的现象,采用导重法和灵敏度计算相结合的集成优化法对某型号内燃叉车的门架结构进行全局轻量化设计.推导强度、刚度等多性态约束条件,搭建导重法单目标、多性态约束优化模型,利用Lamker算法求解Kuhn-Tucker乘子;灵敏度计算采用带有经典误差修正项的半解析法(ESA),引入单元误差修正项,消除刚体转动位移带来的误差;结合导重法,解决了容重和导重难以求解的问题.利用有限元法,对优化后的门架结构进行强度和刚度校核.结果表明,采用导重法和灵敏度计算相结合的集成优化法效果显著,使得叉车门架质量降低18.21%,优化后的门架强度和刚度满足设计要求. 展开更多
关键词 导重法 半解析法(ESA) 多性态约束 轻量化设计 有限元法
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