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基于改进双向渐进结构优化法的钢节点拓扑优化研究
1
作者
汤朋山
杜文风
+2 位作者
李少龙
顾金超
高博青
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期991-997,共7页
为提升双向渐进结构优化法(BESO)优化钢结构节点时的计算效率,充分解决优化过程中存在的棋盘格和网格依赖现象,提出了一种改进双向渐进结构优化法SJ-BESO。该方法引入灵敏度滤波半径,对过滤半径范围内各个单元的灵敏度值进行加权处理,...
为提升双向渐进结构优化法(BESO)优化钢结构节点时的计算效率,充分解决优化过程中存在的棋盘格和网格依赖现象,提出了一种改进双向渐进结构优化法SJ-BESO。该方法引入灵敏度滤波半径,对过滤半径范围内各个单元的灵敏度值进行加权处理,并通过设置灵敏度阈值段确定元素的保留、删除或添加,同时引入收敛参数确保结构计算趋优的稳定性。通过钢牛腿节点算例将SJ-BESO与BESO进行对比分析,发现SJ-BESO有效提升了计算迭代效率并克服了棋盘格和网格依赖现象。再通过分叉节点算例将SJ-BESO与变密度法(SIMP)比较,表明SJ-BESO的优化方案材料利用效率更高。SJ-BESO适用于钢节点的拓扑优化,具有良好的计算效率和优化效果。
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关键词
双向渐进结构优化法
钢节点
灵敏度滤波
有限元分析
增材制造
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职称材料
基于等效结构应力法的铸钢分叉节点环形对接焊缝的疲劳分析
被引量:
5
2
作者
孙云
朱黎明
+1 位作者
王龙轩
杜文风
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期183-189,262,共8页
为了掌握铸钢分叉节点与构件连接时焊缝的疲劳性能,利用等效结构应力法对铸钢分叉节点的环形对接焊缝进行了疲劳分析。通过等效结构应力场和缺口应力场确定网格不敏感结构应力,并综合考虑裂纹扩展、缺口应力和疲劳寿命等影响因素,实现...
为了掌握铸钢分叉节点与构件连接时焊缝的疲劳性能,利用等效结构应力法对铸钢分叉节点的环形对接焊缝进行了疲劳分析。通过等效结构应力场和缺口应力场确定网格不敏感结构应力,并综合考虑裂纹扩展、缺口应力和疲劳寿命等影响因素,实现等效结构应力的转化,再结合疲劳设计主S-N曲线对焊缝的疲劳寿命进行计算;在ABAQUS静力分析的基础上,利用基于等效结构应力法原理而开发的有限元分析软件FE-SAFE/VERITY,对铸钢分叉节点环形对接焊缝的疲劳寿命进行了分析。研究结果表明:铸钢分叉节点主管端部的环形对接焊缝最危险处的循环次数为105.711;等效结构应力法具有网格不敏感性,利用等效结构应力法能够较好地预测铸钢分叉节点环形对接焊缝的疲劳寿命。
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关键词
等效结构应力法
疲劳寿命
焊缝
铸钢分叉节点
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职称材料
钢架用于桥梁加固的探索与研究
被引量:
6
3
作者
张利伟
张慧
《建筑技术》
北大核心
2010年第9期818-820,共3页
以三等跨简支平台桥梁加固为例,提出钢结构拱形桁架的桥梁加固改造方法。通过有限元结构分析软件,分析钢结构在各种工况组合下结构的受力性能,保证了结构的安全可靠,满足了拱形钢架的强度、刚度和整体稳定要求,合理控制了钢架变形,满足...
以三等跨简支平台桥梁加固为例,提出钢结构拱形桁架的桥梁加固改造方法。通过有限元结构分析软件,分析钢结构在各种工况组合下结构的受力性能,保证了结构的安全可靠,满足了拱形钢架的强度、刚度和整体稳定要求,合理控制了钢架变形,满足了工程实际需要。
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关键词
桥梁加固
钢架结构
加固技术
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职称材料
铸钢分叉节点基于分管破坏模式的承载性能研究
被引量:
2
4
作者
孙云
杜文风
刘春雨
《建筑技术》
2018年第2期149-152,共4页
为理解树状柱结构中的铸钢分叉节点单支分管受压时的受力性能,对1个典型的铸钢三分叉节点进行了单支分管受压的数值模拟分析,分析了节点的最大应力及其分布位置,总结了节点单支分管破坏的典型模式,进而提出了基于分管破坏的节点承载力...
为理解树状柱结构中的铸钢分叉节点单支分管受压时的受力性能,对1个典型的铸钢三分叉节点进行了单支分管受压的数值模拟分析,分析了节点的最大应力及其分布位置,总结了节点单支分管破坏的典型模式,进而提出了基于分管破坏的节点承载力计算公式。研究结果表明,单支分管受压时节点的破坏是在受压分管一侧沿主分管交汇处发生局部屈曲破坏,基于分管破坏模式的承载力计算公式可为单支分管受荷载较大的铸钢分叉节点的设计提供参考。
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关键词
铸钢分叉节点
单支分管
破坏模式
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职称材料
题名
基于改进双向渐进结构优化法的钢节点拓扑优化研究
1
作者
汤朋山
杜文风
李少龙
顾金超
高博青
机构
河南大学钢与空间结构研究所
浙江
大学
空间结构
研究
中心
出处
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期991-997,共7页
基金
国家自然科学基金(52478166)
河南省自然科学基金重点项目(232300421133)资助.
文摘
为提升双向渐进结构优化法(BESO)优化钢结构节点时的计算效率,充分解决优化过程中存在的棋盘格和网格依赖现象,提出了一种改进双向渐进结构优化法SJ-BESO。该方法引入灵敏度滤波半径,对过滤半径范围内各个单元的灵敏度值进行加权处理,并通过设置灵敏度阈值段确定元素的保留、删除或添加,同时引入收敛参数确保结构计算趋优的稳定性。通过钢牛腿节点算例将SJ-BESO与BESO进行对比分析,发现SJ-BESO有效提升了计算迭代效率并克服了棋盘格和网格依赖现象。再通过分叉节点算例将SJ-BESO与变密度法(SIMP)比较,表明SJ-BESO的优化方案材料利用效率更高。SJ-BESO适用于钢节点的拓扑优化,具有良好的计算效率和优化效果。
关键词
双向渐进结构优化法
钢节点
灵敏度滤波
有限元分析
增材制造
Keywords
bi-directional progressive structure optimization method
steel structural joint
sensitivity filtering
finite element analysis
additive manufacturing
分类号
O242.21 [理学—计算数学]
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职称材料
题名
基于等效结构应力法的铸钢分叉节点环形对接焊缝的疲劳分析
被引量:
5
2
作者
孙云
朱黎明
王龙轩
杜文风
机构
河南大学钢与空间结构研究所
出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期183-189,262,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(U1704141)
文摘
为了掌握铸钢分叉节点与构件连接时焊缝的疲劳性能,利用等效结构应力法对铸钢分叉节点的环形对接焊缝进行了疲劳分析。通过等效结构应力场和缺口应力场确定网格不敏感结构应力,并综合考虑裂纹扩展、缺口应力和疲劳寿命等影响因素,实现等效结构应力的转化,再结合疲劳设计主S-N曲线对焊缝的疲劳寿命进行计算;在ABAQUS静力分析的基础上,利用基于等效结构应力法原理而开发的有限元分析软件FE-SAFE/VERITY,对铸钢分叉节点环形对接焊缝的疲劳寿命进行了分析。研究结果表明:铸钢分叉节点主管端部的环形对接焊缝最危险处的循环次数为105.711;等效结构应力法具有网格不敏感性,利用等效结构应力法能够较好地预测铸钢分叉节点环形对接焊缝的疲劳寿命。
关键词
等效结构应力法
疲劳寿命
焊缝
铸钢分叉节点
Keywords
equivalent structural stress method
fatigue life
weld seam
cast steel joint with branch
分类号
TG441.7 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
钢架用于桥梁加固的探索与研究
被引量:
6
3
作者
张利伟
张慧
机构
河南大学
土木建筑学院
河南大学钢与空间结构研究所
出处
《建筑技术》
北大核心
2010年第9期818-820,共3页
基金
河南大学自然科学基金重点项目(04ZDZR003)
文摘
以三等跨简支平台桥梁加固为例,提出钢结构拱形桁架的桥梁加固改造方法。通过有限元结构分析软件,分析钢结构在各种工况组合下结构的受力性能,保证了结构的安全可靠,满足了拱形钢架的强度、刚度和整体稳定要求,合理控制了钢架变形,满足了工程实际需要。
关键词
桥梁加固
钢架结构
加固技术
Keywords
bridge strengthening
steel frame structure
strengthening technique
分类号
TU746.3 [建筑科学—建筑技术科学]
在线阅读
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职称材料
题名
铸钢分叉节点基于分管破坏模式的承载性能研究
被引量:
2
4
作者
孙云
杜文风
刘春雨
机构
河南大学钢与空间结构研究所
出处
《建筑技术》
2018年第2期149-152,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(U1304527)
文摘
为理解树状柱结构中的铸钢分叉节点单支分管受压时的受力性能,对1个典型的铸钢三分叉节点进行了单支分管受压的数值模拟分析,分析了节点的最大应力及其分布位置,总结了节点单支分管破坏的典型模式,进而提出了基于分管破坏的节点承载力计算公式。研究结果表明,单支分管受压时节点的破坏是在受压分管一侧沿主分管交汇处发生局部屈曲破坏,基于分管破坏模式的承载力计算公式可为单支分管受荷载较大的铸钢分叉节点的设计提供参考。
关键词
铸钢分叉节点
单支分管
破坏模式
Keywords
the cast-steel joint with branches
single branch pipe
failure mode
分类号
TU375.4 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于改进双向渐进结构优化法的钢节点拓扑优化研究
汤朋山
杜文风
李少龙
顾金超
高博青
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于等效结构应力法的铸钢分叉节点环形对接焊缝的疲劳分析
孙云
朱黎明
王龙轩
杜文风
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
钢架用于桥梁加固的探索与研究
张利伟
张慧
《建筑技术》
北大核心
2010
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
铸钢分叉节点基于分管破坏模式的承载性能研究
孙云
杜文风
刘春雨
《建筑技术》
2018
2
在线阅读
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职称材料
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