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国家自然科学基金(51175347)

作品数:6 被引量:13H指数:2
相关作者:丁晓红董小虎段朋云宋宇更多>>
相关机构:上海理工大学更多>>
发文基金:国家自然科学基金更多>>
相关领域:机械工程自动化与计算机技术医药卫生经济管理更多>>

文献类型

  • 6篇中文期刊文章

领域

  • 4篇机械工程
  • 2篇自动化与计算...
  • 1篇经济管理
  • 1篇医药卫生

主题

  • 4篇拓扑优化
  • 2篇板壳
  • 2篇板壳结构
  • 1篇动载
  • 1篇动载荷
  • 1篇应变能
  • 1篇优化设计
  • 1篇载荷
  • 1篇设计方法
  • 1篇皮质
  • 1篇桁架
  • 1篇桁架结构
  • 1篇拓扑优化设计
  • 1篇线特征
  • 1篇力线
  • 1篇结构拓扑
  • 1篇结构拓扑优化
  • 1篇近端
  • 1篇极值
  • 1篇加筋

机构

  • 5篇上海理工大学

作者

  • 5篇丁晓红
  • 2篇董小虎
  • 1篇段朋云
  • 1篇宋宇

传媒

  • 1篇机械强度
  • 1篇中国机械工程
  • 1篇振动与冲击
  • 1篇上海理工大学...
  • 1篇生物医学工程...
  • 1篇Chines...

年份

  • 1篇2020
  • 2篇2019
  • 1篇2018
  • 1篇2017
  • 1篇2013
6 条 记 录,以下是 1-6
排序方式:
基于MMA算法的桁架结构自适应成长技术
2019年
现有自适应成长技术根据数学规划理论中的库恩塔克条件推导迭代公式,对以应变能为目标,体积为约束的板壳结构加强筋分布优化问题,设计效率高且结果好。但对不同类型的优化问题需要重新推导迭代公式,通用性差,且难以推广到多约束问题。针对现有技术的不足,采用移动渐近线算法(The method of moving asymptotes,MMA)迭代更新设计变量,将自适应成长技术推广应用于桁架结构拓扑优化设计中。讨论了单约束和多约束的典型桁架结构设计问题,并对多载荷工况进行了研究。算例结果表明,所提方法可以得到清晰的杆件分布和具体尺寸信息,设计效率高,适用性好,便于实际工程加工,具有较好的应用前景。
华敏丁晓红吴春平
关键词:桁架结构拓扑优化
动载荷激励下板壳结构加筋自适应成长方法被引量:2
2020年
自适应成长法是基于自然界分支系统形态形成机理的一种高效结构拓扑优化设计方法。通过引入等效静态载荷法理论,运用自适应成长法解决板壳加筋结构在承受动载荷激励下的动态响应拓扑优化设计问题。根据板壳结构所受的动载荷边界条件,构建以动柔度为目标的优化数学模型,推导迭代公式,使板壳结构的加强筋从"种子"开始,沿着使结构最佳力学性能方向成长,从而形成最优加强筋分布形态。研究在简谐载荷和冲击载荷作用下的板壳结构加强筋设计例,并与静态载荷作用下的设计结果进行比较。研究结果表明,板壳结构在动态载荷作用下,其主加强筋布局形态和在静态载荷作用下相同,但在靠近载荷作用点附近出现与主加强筋平行的截面积较小的加强筋,以增加抵抗动态载荷的作用;而冲击载荷作用下的加强筋与一般简谐载荷作用下的加强筋相比,多出一层较复杂的框型筋板抵抗瞬时冲击力。
董小虎丁晓红
关键词:动载荷板壳结构
基于结构拓扑优化的股骨近端生物力线特征研究被引量:1
2019年
骨折治疗常采用内固定法。为实现骨折的解剖复位和有效固定,内固定件的放置应顺应骨的生物力线,并适应骨皮质厚薄的特定解剖形态特征。为了探究人体骨骼生物力线和皮质厚薄分布特征及形成规律,本文以股骨近端为研究对象,应用三维重建技术建立三维模型;并以人类常见的单腿站立、外展和内收三种行为动作为工况,通过有限元分析得到股骨近端的生理应力分布情况。然后,本文运用结构拓扑优化方法模拟股骨近端在三种行为动作的综合作用下皮质厚薄的结构形态;并通过对比股骨近端解剖形态特征,分析股骨近端生物力线分布走向和骨皮质厚薄的特征及形成规律。研究结果表明,骨骼结构的生物力线和皮质厚薄形态特征及形成规律取决于人类活动时承受的载荷,生物力线的分布走向与骨生理承载时骨小梁排向和骨皮质纹路走向及坚实程度有关。本文提出的分析手段为确定骨骼的生物力线与皮质厚薄分布特征提供了一种解决方案,得出的结论或可指导骨折内固定件的合理放置。
段朋云丁晓红丁晓红
关键词:结构拓扑优化股骨近端
基于耗散极值原理的渐进结构成长方法
2017年
目前的传热通道设计普遍使用的是传统密度法,密度法有一个不被大家重视的问题就是伪密度问题.因为使用伪密度,每一个单元导热系数都不是真实存在的,当将这些单元筛选后,和真实值存在差异.针对此问题提出了基于火积耗散极值原理的渐进结构优化方法,通过比较分析,采用以生长为主退化为辅的策略,整体火积耗散在3个不同算例下比密度法筛选后的结果分别小了14%,24%,9%,即先生长后退化的双向渐进结构优化方法在真实情况下是一种比传统密度法更优秀的优化方法.
宋宇丁晓红
Key Techniques and Applications of Adaptive Growth Method for Stiffener Layout Design of Plates and Shells被引量:2
2013年
The application of the adaptive growth method is limited because several key techniques during the design process need manual intervention of designers.Key techniques of the method including the ground structure construction and seed selection are studied,so as to make it possible to improve the effectiveness and applicability of the adaptive growth method in stiffener layout design optimization of plates and shells.Three schemes of ground structures,which are comprised by different shell elements and beam elements,are proposed.It is found that the main stiffener layouts resulted from different ground structures are almost the same,but the ground structure comprised by 8-nodes shell elements and both 3-nodes and 2-nodes beam elements can result in clearest stiffener layout,and has good adaptability and low computational cost.An automatic seed selection approach is proposed,which is based on such selection rules that the seeds should be positioned on where the structural strain energy is great for the minimum compliance problem,and satisfy the dispersancy requirement.The adaptive growth method with the suggested key techniques is integrated into an ANSYS-based program,which provides a design tool for the stiffener layout design optimization of plates and shells.Typical design examples,including plate and shell structures to achieve minimum compliance and maximum bulking stability are illustrated.In addition,as a practical mechanical structural design example,the stiffener layout of an inlet structure for a large-scale electrostatic precipitator is also demonstrated.The design results show that the adaptive growth method integrated with the suggested key techniques can effectively and flexibly deal with stiffener layout design problem for plates and shells with complex geometrical shape and loading conditions to achieve various design objectives,thus it provides a new solution method for engineering structural topology design optimization.
DING XiaohongJI XuerongMA ManHOU Jianyun
关键词:板壳结构加劲肋拓扑优化设计
基于自适应成长法的周期性加筋结构拓扑优化设计方法被引量:8
2018年
将自适应成长法应用到周期性加筋结构的拓扑优化设计中,以结构的应变能最小为目标,以加强筋截面积为设计变量,并构建拓扑优化设计模型。为保证优化结构可得到周期性最优拓扑形式,在优化数学模型中加入了周期性约束,并引入敏度过滤函数解决数值不稳定等问题。典型工程结构设计案例表明,提出的方法在周期性加筋结构设计中可得到形态清晰的筋条布局,且设计效率高、适用性广。同时利用所提方法模拟荷叶叶脉生长,获得了与自然界荷叶叶脉相似的布局形态,表明自然界荷叶叶脉分布能使荷叶在承受雨雪等自然载荷作用下的整体刚度最大。
董小虎丁晓红
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