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《北京工业大学》 2003年
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板壳截面优化的理论与基于MSC/NASTRAN的软件二次开发

金雪燕  
【摘要】: 在给定了板壳的材料常数、板壳结构的边界形状和边界条件的前提下,确定表征板壳厚度的设计变量,在满足约束条件下实现结构重量最小: 1.对于尺寸和应力约束的问题,使用满应力方法求解。在每一步迭代过程建立优化模型之前,采用射线步技术,调整了结构的性态,保证了收敛的稳定性。 2.对于尺寸、应力和位移约束的问题,将应力约束化为动态下限,用单位虚荷载方法将位移约束近似显式化,构造优化问题的数学规划模型,将其对偶规划处理为二次规划问题,采用LEMKE算法进行求解,得到满足尺寸、应力和位移约束条件的截面最优解。 在MSC/NASTRAN基础上,利用MSC/PATRAN提供的PCL语言,对板壳结构的截面优化的优化模块进行了二次开发。将建立优化模型的菜单融合到PATRAN界面,用户可以通过人机界面的交互功能确定设计变量、约束条件及目标函数三要素,实现程序的可视化。 多个算例验证了程序具有合理性、精确性和收敛速度快等特点。
【学位授予单位】:北京工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:O342;TP311.52

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 郭欢;12500kN/3500kN 组合式油压机机架结构优化[D];燕山大学;2012年
2 张伟;杆、梁、膜、板壳等多单元组合结构截面优化程序的集成研发[D];北京工业大学;2006年
3 钟志宏;基于Patran的泵车臂架多姿态自动分析模块的开发及应用[D];中南大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 隋允康;于新;;THE TOPOLOGICAL OPTIMIZATION FOR TRUSS STRUCTURES WITH STRESS CONSTRAINTS BASED ON THE EXIST-NULL COMBINED MODEL[J];Acta Mechanica Sinica;1998年04期
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5 钱令希,钟万勰;结构优化设计的一个方法[J];大连工学院学报;1979年01期
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7 程耿东;关于桁架结构拓扑优化中的奇异最优解[J];大连理工大学学报;2000年04期
8 隋允康,阳志光;应用两点有理逼近改进的牛顿法和对偶法[J];大连理工大学学报;1994年01期
9 隋允康,于新,张桂明;曲线寻优的收敛性和近似解析解法[J];大连理工大学学报;1995年03期
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 乔志宏;桁架结构截面优化的理论与软件[D];北京工业大学;2002年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 隋允康;于新;;THE TOPOLOGICAL OPTIMIZATION FOR TRUSS STRUCTURES WITH STRESS CONSTRAINTS BASED ON THE EXIST-NULL COMBINED MODEL[J];Acta Mechanica Sinica;1998年04期
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8 胡展飞,张刚,周健;软土基坑突水基底变形研究[J];地下空间与工程学报;2005年04期
9 孙艳丰,郑加齐,王德兴,武华;基于遗传算法的约束优化方法评述[J];北方交通大学学报;2000年06期
10 赵靖,修乃华;带交易费及不允许卖空和借贷情况下的极大极小模型[J];北方交通大学学报;2004年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邱昌贤;;静水压力下内、外T型环肋圆柱壳挠度与应力计算及梁柱效应分析[A];纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议论文集[C];2011年
2 乔志宏;杜家政;隋允康;;多约束下的桁架结构截面优化在NASTRAN上的程序实现[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2003年
3 乔志宏;杜家政;隋允康;;含压杆局部稳定约束的桁架满应力设计在NASTRAN上的程序实现[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2003年
4 乔志宏;李栋;杜家政;隋允康;;桁架结构满应力设计在NASTRAN上的实现[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2003年
5 高峰;隋允康;杜家政;;桁架结构形状优化两层解法[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2003年
6 隋允康;乔志宏;叶宝瑞;;桁架结构截面优化满应力设计方法[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2003年
7 刘夏石;方明云;;直升机顶层设计与遗传综合算法[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2003年
8 王栋;;位移约束下平面刚架结构形状优化设计[A];首届全国航空航天领域中的力学问题学术研讨会论文集(下册)[C];2004年
9 周克民;李霞;;采用Hermite矩形单元建立类桁架连续体[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
10 隋允康;;基于阶跃函数逼近的结构拓扑优化方法[A];力学与工程应用(第十三卷)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周芳;蒸汽发生器检修机械手路径规划及控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张春玉;预应力空间网格结构优化理论及可靠性分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 孟珣;基于动力特性的海上风力发电支撑结构优化技术研究[D];中国海洋大学;2010年
4 段志东;基于广义模块化设计的快锻液压机机架力学特性研究[D];兰州大学;2010年
5 杨雪榕;卫星跟飞编队控制问题研究[D];国防科学技术大学;2010年
6 乔赫廷;连续体结构拓扑优化模型讨论及其应用[D];大连理工大学;2011年
7 林鹏;质子交换膜燃料电池电堆的热力耦合封装力学研究[D];大连理工大学;2011年
8 杨文东;复杂高坝坝区边坡岩体的非线性损伤流变力学模型及其工程应用[D];山东大学;2011年
9 莫宏敏;特殊矩阵及其在最优化与高振荡数值积分中的应用研究[D];中南大学;2011年
10 姚曙光;铁路重载货车结构分析方法研究[D];中南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李伟;基于ANSYS平台的拓扑优化方法研究及其在离心机吊篮结构设计中的应用[D];中国工程物理研究院;2010年
2 吴锦龙;有限元软件框架研究及其在线性静力学程序中的应用[D];中国工程物理研究院;2010年
3 赫英毅;毫米波段基于TE_(21)模差网络设计[D];中国工程物理研究院;2009年
4 徐芳芳;优化问题的PVD算法研究[D];山东科技大学;2010年
5 徐晓梅;凸集的条件数及其相关性质[D];哈尔滨师范大学;2010年
6 韩滔;高速立式加工中心关键部件结构优化[D];大连理工大学;2010年
7 王虎虎;基于自适应进化策略的舰船加筋结构动力优化[D];大连理工大学;2010年
8 刘玚;面向机身颤振模型的结构拓扑优化方法研究[D];大连理工大学;2010年
9 朱琳琳;求解约束优化问题的两个非线性Lagrange函数[D];辽宁师范大学;2010年
10 刘旭旺;全局优化理论几种算法的改进与研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汪学锋;贺晓燕;吴龙周;周炜;冷文浩;;Fluent与Patran的接口实现及其在船舶力学中的应用[J];船舶力学;2006年04期
2 陈庚顺;现代混凝土泵车的发展趋势[J];丹东纺专学报;2005年02期
3 钱令希,钟万勰;结构优化设计的一个方法[J];大连工学院学报;1979年01期
4 隋允康,钟万勰,钱令希;杆-膜-梁组合结构优化的DDDU-2程序系统[J];大连工学院学报;1983年01期
5 程耿东;关于桁架结构拓扑优化中的奇异最优解[J];大连理工大学学报;2000年04期
6 隋允康,阳志光;应用两点有理逼近改进的牛顿法和对偶法[J];大连理工大学学报;1994年01期
7 隋允康,于新,张桂明;曲线寻优的收敛性和近似解析解法[J];大连理工大学学报;1995年03期
8 郝滨海 ,张勇,杨芳;螺旋压力机整体机身工作状态仿真及结构优化[J];锻压技术;2002年03期
9 唐修俊;吴智勇;石培科;刘海明;;混凝土泵车智能臂架运动仿真与控制研究[J];中国工程机械学报;2008年01期
10 闫丽娟,冯敏,徐怀玉;HB37型混凝土泵车布料杆的有限元计算与分析[J];工程机械;2005年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 戴磊;基于CAD/CAE集成技术的开放式参数化结构形状优化设计平台[D];大连理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马昌训;混凝土泵车泵送液压系统故障仿真研究[D];中南大学;2011年
2 吴迪清;面向减振的叉车车架动力性能分析及优化技术研究[D];浙江工业大学;2010年
3 吕江涛;SX360型自卸车车架静动态有限元分析及结构改进[D];西安理工大学;2000年
4 乔志宏;桁架结构截面优化的理论与软件[D];北京工业大学;2002年
5 颜昌亚;焊接结构组合机架液压机本体的CAD/CAE研究[D];燕山大学;2002年
6 高峰;桁架结构形状优化的理论与基于MSC/NASTRAN的软件二次开发[D];北京工业大学;2003年
7 陈继华;膜结构截面优化的理论及其在MSC.Nastran上的软件二次开发[D];北京工业大学;2003年
8 张盛华;快锻液压机机架的有限元分析[D];西北工业大学;2004年
9 彭斯俊;优化算法在结构设计中的应用[D];武汉理工大学;2004年
10 刘广君;液压镦锻机的本体结构分析与优化[D];燕山大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 夏人伟;桁架优化设计的一种新方法[J];北京航空学院学报;1981年03期
2 夏人伟 ,黄季墀;结构设计中的广义最优准则法[J];北京航空学院学报;1982年04期
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6 钱令希,钟万勰;结构优化设计的一个方法[J];大连工学院学报;1979年01期
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10 隋允康,邢金有;拟几何规划的序列GDQ算法及其应用[J];大连工学院学报;1982年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 蒙上阳,唐国金,雷勇军;MSC/NASTRAN软件在复杂结构力学特性分析中的应用[J];广西科学;2002年01期
2 刘长虹,刘筱玲,陈虬;Interval Analysis of the Finite Element Method for Stochastic Structures[J];Journal of Southwest Jiaotong University;2004年01期
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5 ;SELECTION OF OBJECTIVE FUNCTIONS AND APPLICATION OF GENETIC ALGORITHMS IN DAMPING DESIGN OF PIPE SYSTEM[J];Acta Mechanica Solida Sinica;2003年02期
6 邢誉峰;乔元松;诸德超;孙国江;;ELASTIC IMPACT ON FINITE TIMOSHENKO BEAM[J];Acta Mechanica Sinica;2002年03期
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8 陈光雄;戴焕云;曾京;周仲荣;;摩擦尖叫噪声有限元预测分析的可靠性研究[J];润滑与密封;2009年03期
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2 王亮;商霖;刘博;丁镇军;;基于NASTRAN惯组小系统角振动传递虚拟试验技术[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
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5 乔志宏;杜家政;隋允康;;多约束下的桁架结构截面优化在NASTRAN上的程序实现[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2003年
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7 ;Arbitrary Section Beam Optimization in Complex Structure[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009(CSMO-2009)论文集[C];2009年
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9 乔志宏;杜家政;隋允康;;含压杆局部稳定约束的桁架满应力设计在NASTRAN上的程序实现[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2003年
10 郑南;赵志兰;张松波;张光宏;;基于Nastran的商用车中滑门异响分析[A];西南汽车信息:2013年第5期(总第326期)[C];2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 金雪燕;板壳截面优化的理论与基于MSC/NASTRAN的软件二次开发[D];北京工业大学;2003年
2 高峰;桁架结构形状优化的理论与基于MSC/NASTRAN的软件二次开发[D];北京工业大学;2003年
3 王广群;结构动力学模型修改技术在导弹设计中的应用[D];西北工业大学;2005年
4 赵书锋;基于NASTRAN分析的脱硫吸收塔动力特性、地震响应和抗震简化计算方法的研究[D];合肥工业大学;2007年
5 王敏;微车白车身焊接机械手结构及策略优化设计[D];武汉理工大学;2012年
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