基于修正巴兰金理论的结构拓扑优化方法

为了探索具有工程实用性的结构优化新方法,应用渐进结构优化方法(ESO)对结构进行基于应力的拓扑优化.通过对巴兰金强度理论的修正,用单轴拉压极限应力比和单元主应力衡量单元应力水平,建立了一种基于修正巴兰金理论的渐进结构优化方法.算例表明,该方法可用于二维和三维结构的拓扑优化.     

一种基于Ishai应力准则的双方向结构拓扑优化方法

在传统的ESO方法基础上,考虑到Ishai应力准则对工程结构材料有广泛的适用性,研究了基于Ishai应力准则的双方向渐进拓扑优化方法.该方法是对传统方法和目前的双方向法的改进.算例表明,该方法对桥梁等混凝土结构有广泛的工程应用价值.     

考虑UIC强度准则的轨道车轮辐板渐进结构拓扑优化方法

为了提高轨道车轮的结构性能, 利用渐进结构拓扑优化方法(ESO)建立了轨道车轮的结构优化模型; 以双S型轨道车轮为设计蓝本, 分析了轨道车轮的辐板设计域, 提出了轨道车轮在多工况作用下的渐进结构拓扑优化方法; 介绍了利用渐进结构拓扑优化方法实现结构应力均匀化的优化思路; 根据《整体车轮技术检验》(UIC 510-5:2003)标准, 分别考虑了轨道车轮在直线工况、曲线工况和道岔通过工况, 不仅获得这3种典型工况共同作用下的拓扑优化结构, 而且还获得了3种典型工况依次作用下的6种拓扑结构; 对比了优化前后车轮辐板的应力, 并利用有限元工具验证了优化后车轮的辐板应力特性, 证明渐进结构拓扑优化方法的正确性和有效性。研究结果表明: 利用渐进结构拓扑优化方法对轨道车轮的拓扑优化是适用的; 在车轮质量不增加的前提下, 优化后车轮辐板的厚度增加且不等厚, 有效地减小应力集中, 降低结构应力; 对比原双S型车轮, 优化后6种车轮模型的结构性能均有所提升, 分别提高了16.6%、20.7%、22.5%、21.3%、20.1%和19.5%, 其中, 方案3的优化车轮在3种工况下辐板处的最大结构应力分别降低了4.0%、14.5%和6.7%。研究有助于轨道车轮结构强度的提高, 并对多工况耦合作用下轨道车轮结构优化具有重要的参考价值。      

基于ESO法的热传导结构拓扑优化设计

分析了基于渐进结构优化(ESO)思想的优化方法和优化准则,建立了热传导结构的拓扑优化数学模型.采用基于选择逻辑的方法,利用ANSYS中的APDL命令开发了数值求解程序.数值算例分析表明:所建模型具有很好的可行性和通用性.     

基于应变能的结构拓扑优化设计

基于在优化结构边界和孔洞周围附加人工材料的思路，结合传统渐进结构优化法和单元应变能分析，研究了基于应变能的结构拓扑优化方法，给出了结构拓扑优化的基本原理，导出了具有单元增、删功能的渐进结构优化基本公式。对具有各向同性的均质材料的桥墩和桥梁结构进行了仿真设计，结果显示结构的最大与最小应变能的差距显著减小，其拓扑解类似于工程中出现的结构，表明该方法的基本原理可行、有效。     

自适应多项式预测滤波器的新结构与算法研究

(1)提出了一种DCT域二次滤波实现结构及其NLMS自适应算法，并将其用于连续混沌信号的实时预测研究，结果表明：所提出的滤波器结构实现简单、不存在算法收敛性问题；对连续混沌信号的实时多步预测性能明显优于局域法的多步预测性能，这一结果对我们重新认识     

三维结构多频拓扑优化设计研究

基于ESO方法并结合工程实际的需要,对三维结构的多频率优化进行了研究.建立了多频优化模型,导出了结构多频率优化灵敏度公式, 给出了优化迭代步骤和衡量优化效率的性能指标,并采用灵敏度重分析技术减少了计算工作量.给出的算例显示了本研究方法的正确性和有效性.     

连续体结构拓扑优化探讨与应用

以连续体结构为研究对象,对拓扑优化的插值方法、求解算法等进行了简单的探讨,将变密度法和优化准则法成功的应用到连续体结构的拓扑优化设计中.应用变密度法建立结构的拓扑优化数学模型减少了设计变量的数量;采用最优化准则法进行求解提高了计算效率.最后计算并讨论了双工况梁和MBB梁的拓扑结构模拟,取得了较理想的拓扑结果,达到了增强刚度、减轻结构质量的目的.     

从施工工艺看“先简支后连续结构体系”的历史沿革

通过对各种桥梁施工方法--支架浇注法、悬臂施工法、渐进施工法、逐孔架设法、移动模架法、顶推施工法的介绍,简单回顾了混凝土连续梁桥的发展历史,对先简支后连续结构体系的出现、发展及其优缺点给与了较详细的阐述.     

层状边坡渐进破裂与失稳过程数值模拟探讨

运用岩石破裂与失稳过程分析RFPA^2D系统，以含层理弱层边坡的渐进破裂与失稳分析为例，通过对边坡渐进破裂与失稳发生孕育机制及其锚固控制规律的数值模拟，数值模拟再现了含层理弱层和锚固边坡渐进破坏与失稳的发生、发展过程，模拟结果表明，复杂结构边坡的渐进破坏与失稳现象是一些简单机理的演化结果。