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基于渐近均匀化的梯度加筋板结构优化设计
1
作者
向天宇
顾铖璋
+1 位作者
张东斌
徐亮
《南京航空航天大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期154-162,共9页
梯度加筋板结构以其优异性能广泛应用于航空航天、汽车和交通等领域。针对梯度板的渐变结构导致均匀化及两尺度优化设计计算量过大及效率过低的问题,本文采用机器学习方法搭建以微结构变形参数为输入、等效刚度系数为输出的人工神经网络...
梯度加筋板结构以其优异性能广泛应用于航空航天、汽车和交通等领域。针对梯度板的渐变结构导致均匀化及两尺度优化设计计算量过大及效率过低的问题,本文采用机器学习方法搭建以微结构变形参数为输入、等效刚度系数为输出的人工神经网络,实现等效刚度的高效预测。在优化过程中,本文引入表征单胞变形的单元设计变量,实现梯度板局部变形的显式控制,并引入映射函数节点设计变量,保证优化过程中单胞的局部变形与映射函数一致,方便两尺度优化结果解耦。数值算例验证了本文方法的有效性和正确性。
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关键词
渐近均匀化
梯度加筋板
等效刚度
神经网络
结构优化
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职称材料
Lamb波波包混叠分离方法的结构损伤定位
2
作者
郭禹
张超
+3 位作者
季宏丽
吴义鹏
裘进浩
王勇
《振动．测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2021年第2期228-235,407,共9页
基于Lamb波信号延时累加的结构损伤成像方法具有结果准确、计算量小等优点,然而在复杂的航空结构中,Lamb波非常容易产生反射,由于Lamb波频散效应,导致多个波包混叠,从而影响定位的准确性。针对这些问题,提出了一种频散波包的分离补偿方...
基于Lamb波信号延时累加的结构损伤成像方法具有结果准确、计算量小等优点,然而在复杂的航空结构中,Lamb波非常容易产生反射,由于Lamb波频散效应,导致多个波包混叠,从而影响定位的准确性。针对这些问题,提出了一种频散波包的分离补偿方法。首先,理论分析并得到了带有频散效应的波包混叠和函数模型,提出了和函数的隐变量参数求解方法;其次,采用数值仿真验证了算法对于波包分离和重构的有效性;最后,通过飞机复合材料加筋壁板的损伤定位实验验证了波包分离法在复杂边界条件下去除反射波伪损伤投影和频散补偿的能力,提升了损伤定位的准确度和成像的分辨率。
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关键词
损伤定位
LAMB波
波包分离
频散补偿
隐变量模型
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职称材料
基于渐近均匀化的梯度板等效刚度数值计算
被引量：
1
3
作者
张德纲
顾铖璋
+2 位作者
韦啸
齐鹏飞
徐亮
《南京航空航天大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期341-349,共9页
基于梯度板结构的渐近均匀化方法,简化梯度板微单胞的单胞方程及等效刚度列式,并推导其有限元求解列式,实现梯度加筋板微结构等效刚度的高效数值求解。相比仅能处理矩形单胞的经典数值均匀化方法,该方法可以处理一般平行四边形微结构,...
基于梯度板结构的渐近均匀化方法,简化梯度板微单胞的单胞方程及等效刚度列式,并推导其有限元求解列式,实现梯度加筋板微结构等效刚度的高效数值求解。相比仅能处理矩形单胞的经典数值均匀化方法,该方法可以处理一般平行四边形微结构,具有更好的普适性。数值算例通过比对梯度加筋板及其对应的等效均质板挠度,最大挠度数值相对误差均在5%以内,验证了所提数值方法的正确性及可行性。
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关键词
渐近均匀化
梯度加筋板
映射函数
等效刚度
数值求解
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职称材料
题名
基于渐近均匀化的梯度加筋板结构优化设计
1
作者
向天宇
顾铖璋
张东斌
徐亮
机构
南京航空航天大学航空学院
上海宇航系统工程研究所结构系统研究室
出处
《南京航空航天大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期154-162,共9页
基金
国家自然科学基金青年项目(12002159)
江苏省自然科学基金青年项目(BK20200411)
大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室开放基金(GZ20101)。
文摘
梯度加筋板结构以其优异性能广泛应用于航空航天、汽车和交通等领域。针对梯度板的渐变结构导致均匀化及两尺度优化设计计算量过大及效率过低的问题,本文采用机器学习方法搭建以微结构变形参数为输入、等效刚度系数为输出的人工神经网络,实现等效刚度的高效预测。在优化过程中,本文引入表征单胞变形的单元设计变量,实现梯度板局部变形的显式控制,并引入映射函数节点设计变量,保证优化过程中单胞的局部变形与映射函数一致,方便两尺度优化结果解耦。数值算例验证了本文方法的有效性和正确性。
关键词
渐近均匀化
梯度加筋板
等效刚度
神经网络
结构优化
Keywords
asymptotic homogenization
gradient stiffened plate
effective stiffness
neural network
structure optimization
分类号
O34 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
Lamb波波包混叠分离方法的结构损伤定位
2
作者
郭禹
张超
季宏丽
吴义鹏
裘进浩
王勇
机构
南京航空航天大学机械
结构
力学及控制国家重点实验室
上海宇航系统工程研究所结构系统研究室
出处
《振动．测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2021年第2期228-235,407,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51875277,51805261,51921003)
江苏省自然科学基金资助项目(BK20180430)
+2 种基金
航空科学基金资助项目(20170252005)
上海航天科技创新基金资助项目(SAST2018-015)
机械结构力学及控制国家重点实验室基金资助项目(MCMS-I-0519G02)。
文摘
基于Lamb波信号延时累加的结构损伤成像方法具有结果准确、计算量小等优点,然而在复杂的航空结构中,Lamb波非常容易产生反射,由于Lamb波频散效应,导致多个波包混叠,从而影响定位的准确性。针对这些问题,提出了一种频散波包的分离补偿方法。首先,理论分析并得到了带有频散效应的波包混叠和函数模型,提出了和函数的隐变量参数求解方法;其次,采用数值仿真验证了算法对于波包分离和重构的有效性;最后,通过飞机复合材料加筋壁板的损伤定位实验验证了波包分离法在复杂边界条件下去除反射波伪损伤投影和频散补偿的能力,提升了损伤定位的准确度和成像的分辨率。
关键词
损伤定位
LAMB波
波包分离
频散补偿
隐变量模型
Keywords
damage localization
Lamb wave
wave packet separation
dispersion compensation
hidden variable model
分类号
TH114 [机械工程—机械设计及理论]
TB553 [理学—声学]
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职称材料
题名
基于渐近均匀化的梯度板等效刚度数值计算
被引量：
1
3
作者
张德纲
顾铖璋
韦啸
齐鹏飞
徐亮
机构
南京航空航天大学航空学院
上海宇航系统工程研究所结构系统研究室
出处
《南京航空航天大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期341-349,共9页
基金
国家自然科学基金青年基金(12002159)
江苏省自然科学基金青年基金(BK20200411)
大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室开放基金(GZ20101)。
文摘
基于梯度板结构的渐近均匀化方法,简化梯度板微单胞的单胞方程及等效刚度列式,并推导其有限元求解列式,实现梯度加筋板微结构等效刚度的高效数值求解。相比仅能处理矩形单胞的经典数值均匀化方法,该方法可以处理一般平行四边形微结构,具有更好的普适性。数值算例通过比对梯度加筋板及其对应的等效均质板挠度,最大挠度数值相对误差均在5%以内,验证了所提数值方法的正确性及可行性。
关键词
渐近均匀化
梯度加筋板
映射函数
等效刚度
数值求解
Keywords
asymptotic homogenization
gradient stiffened plate
mapping function
effective stiffness
numerical solving
分类号
O34 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于渐近均匀化的梯度加筋板结构优化设计
向天宇
顾铖璋
张东斌
徐亮
《南京航空航天大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
Lamb波波包混叠分离方法的结构损伤定位
郭禹
张超
季宏丽
吴义鹏
裘进浩
王勇
《振动．测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2021
0
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职称材料
3
基于渐近均匀化的梯度板等效刚度数值计算
张德纲
顾铖璋
韦啸
齐鹏飞
徐亮
《南京航空航天大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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