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基于ANSYS的钢框架结构优化设计研究与软件开发

张清卫  
【摘要】:结构优化设计是以现代数学、现代力学的理论与数值方法为基础,以计算机为工具,研究结构设计优化与自动化的理论与方法。与常规结构设计方法比较,结构优化设计可以使结构设计方案合理化、科学化、满意化,使结构达到经济与安全的最佳结合点。因此,在结构设计中人们对优化方法的应用正逐步深入普及,进行结构优化设计方法的应用研究和软件开发,将具有较大的实用价值和经济效益。 现代CAE技术的迅速发展使得CAE软件优化技术的适用范围也随之不断扩展。ANSYS作为CAE领域的权威软件,得到了广泛的应用,并且它的优化设计模块具有强大的功能,很适合于进行高级的优化分析。此外,它还为用户进行二次开发提供了多种实用工具。本文就是依托ANSYS这样一个高效的计算平台,利用其提供的参数化设计语言(APDL),以Visual Basic 6.0编程软件为工具,对ANSYS进行二次开发,编制了钢框架结构优化分析程序。该程序通过良好的用户界面功能,对ANSYS进行后台封装,自动完成模型建立、调用ANSYS及其优化模块计算等工作,实现了优化设计的自动化,从而为工程实际应用提供了一个强有力的设计工具。 在本文的最后,以一个电除尘器壳体钢框架结构作为算例,通过实际的计算表明,程序的工作情况和结构的优化效率达到了较好的效果。


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