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防冲吸能液压支架点阵负泊松比吸能结构设计及优化
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作者 沈佳兴 董建秀 +1 位作者 范中海 于英华 《中国机械工程》 北大核心 2025年第3期515-524,共10页
为提高吸能液压支架的吸能特性和支撑特性,设计了一种点阵负泊松比材料的吸能结构。采用仿真分析方法研究了圆形截面、矩形截面的直边内凹星形胞体和内凹六边形胞体的比吸能性能和单位质量支撑力性能,并对比分析确定了矩形截面阶梯边内... 为提高吸能液压支架的吸能特性和支撑特性,设计了一种点阵负泊松比材料的吸能结构。采用仿真分析方法研究了圆形截面、矩形截面的直边内凹星形胞体和内凹六边形胞体的比吸能性能和单位质量支撑力性能,并对比分析确定了矩形截面阶梯边内凹星形胞体的综合性能最佳。利用Workbench软件基于参数分析法研究负泊松比材料胞体的高度、胞体宽度、胞体厚度、胞体内缩量对吸能结构的吸能特性和支撑特性的影响规律;建立了吸能和支撑力的神经网络预测模型;建立了吸能结构的多目标参数优化数学模型;基于fmincon函数对吸能结构的优化数学模型求解,并确定三个局部最优解。通过对比验证分析确定了吸能结构的最佳结构参数:胞体高度为40 mm,胞体宽度为9.2 mm,胞体厚度为10 mm,胞体内缩量为5.2 mm。最优参数吸能结构的最大吸能为1083.36 kJ,平均支撑力为2162.56 kN,支撑力波动系数为1.123,支撑力标准差为28.58 kN,支撑大小适中且支撑力稳定。 展开更多
关键词 吸能液压支架 负泊松比材料 吸能结构 优化设计
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轻量化设计在家具领域的应用现状与发展趋势 被引量:1
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作者 高玉莹 李琛 《林产工业》 北大核心 2025年第3期71-74,共4页
为适应工业4.0发展与“双碳”战略的环保理念,家具制造业逐渐注重使用环保材料与减少传统材料的消耗,以达到减碳目的。轻量化设计成为家具设计的可行性选择之一。梳理了家具轻量化设计相关的国内外主要研究成果和实现方法,从轻量化技术... 为适应工业4.0发展与“双碳”战略的环保理念,家具制造业逐渐注重使用环保材料与减少传统材料的消耗,以达到减碳目的。轻量化设计成为家具设计的可行性选择之一。梳理了家具轻量化设计相关的国内外主要研究成果和实现方法,从轻量化技术的实现方法出发,探讨了新型轻量化材料的特点与应用,介绍了尺寸优化的模型优化过程,探讨了拓扑优化的实现过程与优化方法,并将材料与结构与仿生设计相结合实现了轻量化。针对目前研究的问题与不足,提出了未来家具轻量化设计的发展方向和趋势,以期为家具轻量化设计提供参考。 展开更多
关键词 家具结构 轻量化设计 结构优化 轻量化材料 仿生轻量化设计
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车致火灾作用下桥梁拉索防火隔热层的材料与结构协同优化设计方法
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作者 周小燚 钱盛域 +2 位作者 缪宇晨 阮欣 王浩 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期783-789,共7页
拉索是斜拉桥中重要的承载构件,日益增多的桥梁火灾使拉索遭受威胁,但缺乏有效的拉索外包复合材料防火隔热层设计方法。针对具有多尺度特征的复合材料防火隔热层,提出了一种车致火灾作用下拉索防火隔热层的材料与结构协同设计方法。构... 拉索是斜拉桥中重要的承载构件,日益增多的桥梁火灾使拉索遭受威胁,但缺乏有效的拉索外包复合材料防火隔热层设计方法。针对具有多尺度特征的复合材料防火隔热层,提出了一种车致火灾作用下拉索防火隔热层的材料与结构协同设计方法。构建了材料与结构协同设计的优化方程,提出了将耦合优化问题分解为基于有限元传热分析的结构尺度设计和基于逆均匀化方法的材料尺度设计的解耦策略,并利用MATLAB、PyroSim与ANSYS等进行CFD-FEM耦合分析的数值实现。以典型的50 m^(3)罐车火灾为例,开展了最不利工况分析,以拉索表面最高温度不超过400℃为防护目标,采用提出的方法对由玄武岩织物复合材料与高硅氧复合材料构成的防护层进行优化设计,获得满足防护需求的设计方案。 展开更多
关键词 缆索承重桥梁 斜拉索 防火隔热层 油罐车火灾 材料与结构协同优化设计 复合材料
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汽车轻量化技术研究现状及展望
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作者 徐世伟 纪志康 +9 位作者 肖培杰 袁泉 袁秋奇 刘瑜 李君鸿 李可维 李建宇 曾卓然 肖志 何聪 《汽车安全与节能学报》 北大核心 2025年第1期16-31,共16页
随着中国汽车工业的迅速发展和汽车保有量的急速增长,所引起的能源危机、环境污染和交通安全等矛盾日益凸显。汽车轻量化技术是解决该矛盾的有效途径之一。该文介绍了汽车轻量化技术的研究现状,并对各项轻量化技术的发展进行了展望。采... 随着中国汽车工业的迅速发展和汽车保有量的急速增长,所引起的能源危机、环境污染和交通安全等矛盾日益凸显。汽车轻量化技术是解决该矛盾的有效途径之一。该文介绍了汽车轻量化技术的研究现状,并对各项轻量化技术的发展进行了展望。采用轻量化材料、优化结构设计和新型先进制造工艺是汽车轻量化的3大有效途径。轻量化材料主要涵盖超高强度钢、铝合金、镁合金等金属材料和高分子材料、复合材料等非金属材料;结构设计优化包括整车或零部件结构的拓扑优化、形状优化、尺寸优化以及多学科设计优化;先进制造工艺包括焊接、铆接等同种/异种材料连接技术和一体压铸等材料成型技术。轻量化技术的发展对中国汽车交通行业的发展具有重要意义。 展开更多
关键词 汽车 轻量化技术 材料轻量化 结构设计优化 先进制造工艺
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形状记忆合金结构的拓扑优化设计方法
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作者 陈世瞳 丁晓红 熊敏 《上海理工大学学报》 北大核心 2025年第3期239-248,共10页
针对形状记忆合金的超弹性特性,结合余弦型本构模型和固体各向同性材料惩罚模型,建立材料插值函数,并利用变密度拓扑优化方法,实现了考虑形状记忆合金材料非线性的结构拓扑优化设计。将提出的方法应用于二维和三维结构设计,并利用静力... 针对形状记忆合金的超弹性特性,结合余弦型本构模型和固体各向同性材料惩罚模型,建立材料插值函数,并利用变密度拓扑优化方法,实现了考虑形状记忆合金材料非线性的结构拓扑优化设计。将提出的方法应用于二维和三维结构设计,并利用静力学分析和马氏体相变演化分析方法,对优化设计结构进行研究。结果表明:相比传统优化设计方法,本文提出的优化方法所得结构具有较好的力学性能,受静力载荷时,结构内部最大应力相比传统优化结构下降19.57%,最大位移下降31.03%;在马氏体相变演化分析中,加载结束时的最大马氏体体积分数下降了20.27%。本文所提出的优化设计方法获得的结构内部整体应力分布较为平均,不易发生局部的应力集中,且马氏体相变导致的变形较小。 展开更多
关键词 形状记忆合金 拓扑优化 结构设计 材料非线性 马氏体相变演化
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基于遗传算法的再生材料结构优化设计——以轻型木结构楼盖格栅为例
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作者 杨瑛 谭翰韬 +2 位作者 贾文沛 王倩 康鑫维 《林产工业》 北大核心 2025年第1期72-79,共8页
木材是一种典型的可再生材料,以其为主要建材的轻型木结构在双碳背景下拥有广阔前景。然而基于力学分析软件调整验算的轻型木结构楼盖格栅传统设计方法过分依赖主观工程经验,存在效率低、构件结构性能冗余,经济性不足的缺点;为实现轻型... 木材是一种典型的可再生材料,以其为主要建材的轻型木结构在双碳背景下拥有广阔前景。然而基于力学分析软件调整验算的轻型木结构楼盖格栅传统设计方法过分依赖主观工程经验,存在效率低、构件结构性能冗余,经济性不足的缺点;为实现轻型木结构楼盖格栅高效经济节材的设计,引入客观的遗传算法进行优化,通过Grasshopper搭建相关参数化几何模型与优化设计数学模型,调用Galapagos中的遗传算法模块以格栅总体积最小为目标执行优化,最后以某现代木结构幼儿园为优化算例,并通过MIDAS软件验证优化结果的可靠性。结果表明:轻木楼盖格栅节材优化变量均为离散数据,优化算例中班单元楼盖格栅工程量最大适应度个体在第5代已出现,优化效率整体可观;优化后的算例设计方案满足结构安全要求且相较于原方案节材6.4%。基于本方法所提出的各建筑功能类型轻型木结构楼盖格栅经济性设计方案能作为相关工程实践的有效参考。 展开更多
关键词 轻型木结构楼盖格栅 参数化设计 遗传算法 结构优化 再生材料
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针状焦在不同领域中的应用 被引量:2
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作者 李超 孙晓明 +2 位作者 谭思 刘振宇 蒋文军 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期86-90,共5页
针状焦是人造石墨的重要原材料之一,具有结晶度高、热膨胀系数小、取向性好、导电性能及导热性能优异等特点,被广泛应用于电炉炼钢的超高功率石墨电极、特种炭素制品、锂离子电池负极等领域。基于针状焦材料,从材料合成、结构设计和性... 针状焦是人造石墨的重要原材料之一,具有结晶度高、热膨胀系数小、取向性好、导电性能及导热性能优异等特点,被广泛应用于电炉炼钢的超高功率石墨电极、特种炭素制品、锂离子电池负极等领域。基于针状焦材料,从材料合成、结构设计和性能优化等角度,详细讨论了针状焦在不同领域中的应用场景和面临的挑战,并提出优化改进方案。 展开更多
关键词 针状焦 材料合成 结构设计 性能优化
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基于混合有限元-边界元的声振系统多材料拓扑优化方法研究
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作者 林心玥 赵文畅 +1 位作者 操小龙 陈海波 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第22期106-117,共12页
针对结构和外声场相互作用的声振强耦合系统,建立了基于混合有限元-边界元的多材料拓扑优化设计方法。为处理优化过程中声振耦合面的变化,设置固定的虚拟界面将计算域划分为有界域和无界域,分别由混合位移-压力有限元方法(混合有限元方... 针对结构和外声场相互作用的声振强耦合系统,建立了基于混合有限元-边界元的多材料拓扑优化设计方法。为处理优化过程中声振耦合面的变化,设置固定的虚拟界面将计算域划分为有界域和无界域,分别由混合位移-压力有限元方法(混合有限元方法)和边界元方法进行离散。运用混合有限元方法能够避免对声振耦合面的显式表征,且能使有限元与边界元离散交界面固定不变,有效减少计算成本。运用有序固体各向同性材料惩罚模型,建立单一设计变量下的多材料拓扑优化模型。以结构的辐射声功率级作为优化的目标函数,并采用伴随变量法进行灵敏度分析,最后通过移动渐进线优化算法对优化问题进行求解。通过基于Heaviside函数的分段投影密度滤波器进行优化后处理,得到数值稳定的多材料优化设计。数值模拟表明,该研究建立的多材料优化方法不仅具有高优化灵活度,同时可以降低声振耦合系统的辐射声功率级,是一个有效的拓扑优化方法。 展开更多
关键词 声振耦合系统 拓扑优化 混合有限元 边界元 多材料设计
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新能源汽车轻量化技术及应用分析 被引量:8
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作者 闫翠萍 丁勇 《农机使用与维修》 2024年第6期113-116,共4页
新能源汽车是解决环境污染和能源资源稀缺问题的重要方式之一。然而,新能源汽车的电池重量较大,导致车辆整体重量增加,降低了续航里程和能效。新能源汽车轻量化技术是目前研究的重点和难点。该文通过综合分析新能源汽车轻量化技术的现... 新能源汽车是解决环境污染和能源资源稀缺问题的重要方式之一。然而,新能源汽车的电池重量较大,导致车辆整体重量增加,降低了续航里程和能效。新能源汽车轻量化技术是目前研究的重点和难点。该文通过综合分析新能源汽车轻量化技术的现状和应用情况,论述新能源汽车轻量化技术的基本概念,分析新能源汽车材料轻量化、结构优化和设计创新等技术特点与研究进展,探讨了各种轻量化材料在新能源汽车的结构轻量化优化设计中的应用,总结出目前新能源汽车轻量化技术的发展趋势和面临的挑战。研究结果将有助于实现更加环保和高效的交通方式,为未来可持续发展作出贡献。 展开更多
关键词 新能源汽车 轻量化技术 轻量化材料 结构优化 设计创新
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衍生体心立方点阵材料的优化设计及压缩力学行为
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作者 许童 罗嘉琪 +4 位作者 王幸福 李先雨 汪聃 郝刚领 王新福 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期18-25,共8页
分别在传统体心立方(BCC)点阵结构(H0型)的外围以及外围和中心添加竖直杆,设计出H1型和H2型衍生BCC点阵结构,以AlSi10Mg合金粉末为原料采用激光选区熔化(SLM)技术制备出不同尺寸参数的点阵试样,研究了其压缩力学行为。结果表明:传统和衍... 分别在传统体心立方(BCC)点阵结构(H0型)的外围以及外围和中心添加竖直杆,设计出H1型和H2型衍生BCC点阵结构,以AlSi10Mg合金粉末为原料采用激光选区熔化(SLM)技术制备出不同尺寸参数的点阵试样,研究了其压缩力学行为。结果表明:传统和衍生BCC点阵试样的压缩行为均具有线弹性阶段、平台阶段、致密化阶段等3个阶段,属拉伸主导型多孔材料;相同尺寸参数下,H2型BCC点阵试样的比强度、平台应力和单位质量吸能最大,H1型次之,H0型最小。随着单胞高度增加,H1型点阵试样的比强度和单位质量吸能基本不变,平台应力起伏略微增大,能量吸收效率小幅减小;随着单胞宽度增加,H1型点阵试样的比强度、平台应力和单位质量吸能明显降低,能量吸收效率不变;随着斜杆及外围竖直杆杆径增加,H1型点阵试样的比强度、平台应力和单位质量吸能明显增大,能量吸收效率先明显提升后趋于稳定。随着中心竖直杆杆径增加,H2型点阵试样的比强度、平台应力和单位质量吸能增大,能量吸收效率提升。衍生点阵试样的变形模式主要为由下到上的逐层变形,损伤机制为竖直杆的侧向弯曲和斜杆的垂直方向弯曲。 展开更多
关键词 衍生体心立方结构 点阵材料 优化设计 压缩力学行为 吸能特征
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基于离散变量的多材料结构拓扑优化设计
11
作者 刘宏亮 王成 梁缘 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期611-617,共7页
多材料结构拓扑优化相比于单材料结构优化具有更大的设计空间,展现出巨大的设计潜力和应用前景。本文基于离散设计变量研究多材料结构拓扑优化,通过建立有效的设计优化方法,获得轻质高效的结构设计。首先,根据离散变量的特点,建立多材... 多材料结构拓扑优化相比于单材料结构优化具有更大的设计空间,展现出巨大的设计潜力和应用前景。本文基于离散设计变量研究多材料结构拓扑优化,通过建立有效的设计优化方法,获得轻质高效的结构设计。首先,根据离散变量的特点,建立多材料结构拓扑优化模型,由离散变量下约束函数和目标函数的灵敏度信息构造序列近似整数规划子问题,采用运动极限策略限制设计变量的改变量以保证整数规划子问题的近似精度。为了解决离散变量的组合复杂性,采用具有多项式复杂度的正则松弛算法来高效求解(和经典的连续变量算法效率相当)。本文利用多材料结构最小柔顺性优化问题以及最大传热效率优化问题研究离散变量方法的有效性。数值算例表明,离散变量优化方法可以获得稳定迭代收敛的多材料拓扑设计,优化构型中的材料界面清晰分明,有效避免了出现模糊区域。 展开更多
关键词 拓扑优化 离散设计变量 整数规划 多材料结构
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基于拓扑优化理论下汽车轮毂结构轻量化设计
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作者 卫晓慧 《农机使用与维修》 2024年第5期29-31,共3页
汽车轮毂结构轻量化设计是在保持轮毂功能和性能不变的前提下,尽可能降低其质量,从而减轻整车重量,提高燃油经济性和行驶性能。该文采用OptiStruct通过对轮毂结构进行建模和网格划分,确定了有限元分析的计算模型。然后,在考虑强度、刚... 汽车轮毂结构轻量化设计是在保持轮毂功能和性能不变的前提下,尽可能降低其质量,从而减轻整车重量,提高燃油经济性和行驶性能。该文采用OptiStruct通过对轮毂结构进行建模和网格划分,确定了有限元分析的计算模型。然后,在考虑强度、刚度和质量等多个设计约束条件的基础上,利用OptiStruct进行调整材料分布和形状,充分利用材料的受力特性和结构优势,实现了轮毂质量的有效降低,同时保证了其强度和刚度的需求。通过对优化后的汽车轮毂材料进行静态加载测试、动态加载测试和耐久性测试,验证轮毂在实际使用中的稳定性和可靠性,结果表明,优化设计方案能够满足汽车轮毂在各种工况下的设计要求。该研究为汽车轮毂轻量化设计提供了一种有效的方法和技术支持,在汽车工程领域具有一定的理论和实践意义,为汽车轮毂轻量化设计和工程应用提供了有益的参考和借鉴。 展开更多
关键词 汽车轮毂 轻量化设计 材料选择 结构优化 仿真分析 实验验证
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天然气地下储气库最优设计方案的确定 被引量:13
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作者 谭羽非 陈家新 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期207-210,共4页
天然气地下储气库的建设是一项大型、复杂、具有多目标性的工程项目 ,必须在建设前期对各种设计方案进行充分的技术和工程论证 ,从中确定出最优设计方案 .将灰色系统理论与物元分析法有机地结合起来 ,将各种方案的评价指标按其属性分为... 天然气地下储气库的建设是一项大型、复杂、具有多目标性的工程项目 ,必须在建设前期对各种设计方案进行充分的技术和工程论证 ,从中确定出最优设计方案 .将灰色系统理论与物元分析法有机地结合起来 ,将各种方案的评价指标按其属性分为三类 ,对储库各方案特征量所具有的灰数特性和各影响因素间的不相容性加以分析 ,提出基于灰色物元分析方法来研究天然气地下储气库的设计方案 ,进而确定最优方案 .算例计算结果客观 ,符合工程实际 .为科学地确定实际地下储库最优设计方案提供了理论依据 . 展开更多
关键词 灰色理论 物元分析 关联度函数 天然气地下储气库 最优设计方案
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多层雷达波段吸波涂层的研究现状及展望 被引量:9
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作者 李斌玲 谢国治 +5 位作者 宋晓龙 陈宇 张豹山 唐东明 杨炎炎 陆怀先 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期464-469,共6页
从多层吸波涂层的反射率计算及优化设计2个方面介绍了多层吸波材料理论的研究进展;从阻抗匹配型和阻抗更迭型2个设计方向概括了国内外多层吸波材料研究的主要试验成果;指出了多层吸波涂层研究当前存在的问题和今后的发展方向,如涂层厚... 从多层吸波涂层的反射率计算及优化设计2个方面介绍了多层吸波材料理论的研究进展;从阻抗匹配型和阻抗更迭型2个设计方向概括了国内外多层吸波材料研究的主要试验成果;指出了多层吸波涂层研究当前存在的问题和今后的发展方向,如涂层厚、质量大等问题以及吸波材料发展的复合化、智能化的发展趋势;对多层吸波涂层的发展前景进行了展望. 展开更多
关键词 吸波材料 多层结构 反射系数 优化设计
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大型空间站整体壁板结构技术进展 被引量:21
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作者 于登云 赖松柏 陈同祥 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期31-40,共10页
首先介绍了国际上整体壁板结构技术的发展现状,对空间站整体壁板结构设计、材料和制造成形技术进行了分析和总结,继而展望了其发展前景和方向。同时结合国内密封舱结构技术的发展情况,指出了中国大型空间站整体壁板结构研制面临的难题... 首先介绍了国际上整体壁板结构技术的发展现状,对空间站整体壁板结构设计、材料和制造成形技术进行了分析和总结,继而展望了其发展前景和方向。同时结合国内密封舱结构技术的发展情况,指出了中国大型空间站整体壁板结构研制面临的难题和挑战,并提出了相关的研究建议。 展开更多
关键词 整体壁板 结构优化设计 结构材料 制造成形 密封舱 空间站
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轻量化技术在机床设计中的应用 被引量:15
16
作者 谢志坤 路平 +1 位作者 史科科 刘伯聪 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2012年第12期56-59,共4页
以目前机床制造业的现状为背景,阐述了轻量化技术的相关知识,着重分析了轻量化技术中结构优化设计技术、新材料设计技术、多学科综合优化设计技术在机床设计中的应用情况,同时对轻量化技术在机床设计中的应用前景进行了展望,并提出了一... 以目前机床制造业的现状为背景,阐述了轻量化技术的相关知识,着重分析了轻量化技术中结构优化设计技术、新材料设计技术、多学科综合优化设计技术在机床设计中的应用情况,同时对轻量化技术在机床设计中的应用前景进行了展望,并提出了一些建议。 展开更多
关键词 结构优化设计技术 新材料设计技术 多学科综合优化设计技术
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基于仿真的虚拟设计中的统计回归与优化研究 被引量:6
17
作者 潘军 马登哲 +1 位作者 范秀敏 金烨 《计算机集成制造系统-CIMS》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期404-409,共6页
将统计回归技术和试验设计作为一种方法学引入虚拟设计过程,系统地总结了试验设计策略和统计回归模型的选择原则;基于复合材料结构数值分析过程,从模型精度、模型优化效率及模型透明度对试验设计策略和统计回归模型进行了研究和对比;最... 将统计回归技术和试验设计作为一种方法学引入虚拟设计过程,系统地总结了试验设计策略和统计回归模型的选择原则;基于复合材料结构数值分析过程,从模型精度、模型优化效率及模型透明度对试验设计策略和统计回归模型进行了研究和对比;最后,提出了全局近似和优化精度面向不同目标的启发式采样策略的改进方法。初步实践表明,该方法可优化基于仿真的虚拟设计,揭示了仿真规律,实现了仿真和优化算法的快速集成。 展开更多
关键词 虚拟设计 统计回归 优化 复合材料结构
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考虑材料非线性的结构拓扑优化研究综述 被引量:7
18
作者 尹益辉 刘远东 豆麟龙 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期34-38,共5页
结构拓扑优化作为结构设计的重要组成部分,正变得越来越重要。目前国内外学者对结构拓扑优化的研究仍主要局限于材料的线性变形范围,但实际许多工程结构都会产生材料非线性响应,如设计在一定地震载荷下坏而不倒的房屋结构,此时要得到更... 结构拓扑优化作为结构设计的重要组成部分,正变得越来越重要。目前国内外学者对结构拓扑优化的研究仍主要局限于材料的线性变形范围,但实际许多工程结构都会产生材料非线性响应,如设计在一定地震载荷下坏而不倒的房屋结构,此时要得到更加符合实际的拓扑构型,就需要考虑材料非线性进行结构拓扑优化设计。笔者对材料非纯属结构拓扑优化研究进行了综述,并提出了展望。 展开更多
关键词 结构设计 拓扑优化 材料非线性 综述
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惯性载荷作用下结构拓扑优化 被引量:12
19
作者 高彤 张卫红 朱继宏 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期530-541,共12页
针对惯性载荷作用下的结构拓扑优化设计问题,基于结构整体柔顺度的灵敏度计算公式的推导,阐述了此类问题目标函数的非单调特征;根据载荷与单元刚度的设计相关性,分析了多种材料插值模型对优化结果和迭代过程的影响.在此基础上,提出可变... 针对惯性载荷作用下的结构拓扑优化设计问题,基于结构整体柔顺度的灵敏度计算公式的推导,阐述了此类问题目标函数的非单调特征;根据载荷与单元刚度的设计相关性,分析了多种材料插值模型对优化结果和迭代过程的影响.在此基础上,提出可变参数的RAMP模型,对不等式体积约束和纯自重作用下的拓扑优化问题,通过稳定的优化迭代过程得到逼近理论最优解的优化结果.理论分析和数值算例表明,设计相关惯性载荷导致结构柔顺度的灵敏度不再永远为负值,即柔顺度不再是单调减函数;惯性载荷作用下拓扑优化结果并不总是达到体积约束上限,即材料用量越多结构刚度未必越大;已有的ESO和MP类优化方法的优化结果存在明显的区别,而选择适当的材料插值模型能够很好的将两类优化方法的结果统一起来. 展开更多
关键词 结构设计 拓扑优化 惯性载荷 设计相关载荷 材料插值模型
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微桁架点阵结构在飞机结构/功能一体化中的应用 被引量:46
20
作者 王向明 苏亚东 +4 位作者 吴斌 张瑞 王福雨 汪嘉兴 邢本东 《航空制造技术》 2018年第10期16-25,共10页
近几年,点阵结构技术随着3D打印等新兴制造技术的发展而快速发展,在结构功能一体化技术应用中表现出巨大潜力。它可作为多功能化的优良设计载体,实现承载、防热、隐身、变体等各项功能的有机融合。但一些关键技术尚待突破,到目前为止尚... 近几年,点阵结构技术随着3D打印等新兴制造技术的发展而快速发展,在结构功能一体化技术应用中表现出巨大潜力。它可作为多功能化的优良设计载体,实现承载、防热、隐身、变体等各项功能的有机融合。但一些关键技术尚待突破,到目前为止尚未见增材制造点阵结构在飞机上大规模应用。结合飞机结构/功能一体化需求,对点阵结构的制造工艺、性能特点和典型应用进行了综述,并从结构设计、制造工艺、性能评价等方面对制约点阵结构工程应用的原因进行了分析讨论。 展开更多
关键词 点阵结构/点阵材料 结构功能一体化 多功能结构 增材制造 优化设计
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