夹层圆柱壳结构的应力与总稳定性分析

  目的  因对于钛合金耐压夹层圆柱壳这种新型耐压结构研究得较少,其芯层拓扑形式有待优化确认,需开展芯层拓扑优化。  方法  首先,选择一个壁厚较大的无加筋圆柱壳作为分析对象,采用ANSYS轴对称单元计算结构的应力;然后,沿圆柱壳厚度方向划分为上、中、下3个区域,将中部区域的结构设为设计变量,并建立其芯层结构形式的两阶段拓扑优化数学模型;最后,基于Matlab建立遗传算法主控程序,针对无加筋圆柱壳芯层的布置,分别仅沿轴向、轴向与径向布置形式两个阶段进行拓扑优化,以验证上述耐压夹层圆柱壳加筋形式的合理性。  结果  优化方案芯层拓扑形式为等间距设置,垂直连接内壳和外壳的肋板。  结论  静水压力载荷下的耐压夹层圆柱壳结构是一种合理的耐压结构形式。     

基于有限元法的小水线面双体船结构优化

小水线面双体船结构复杂,需要有效的工具对其进行优化设计,在满足强度刚度要求的情况下控制结构重量.本文利用优化软件Altair.OptiStruct、Msc.Nastran、iSIGHT对一艘小水线面双体船结构进行了尺寸优化、形状优化、和拓扑优化.结构优化基于有限元法完成,以结构重量作为目标函数,结构应力作为约束条件.优化结果表明,通过选择适当的设计变量,能够在结构应力不超过规定上限的条件下使结构重量显著降低并达到最小值.     

信息量最大化定权的城市道路重要性评价

针对城市道路重要性多指标综合评价中的指标权重确定问题,以标准差法为基础,建立了顾及评价指标间相关性的信息量最大化权重计算模型.并以武汉市路网数据为基础,以道路stroke为路网的基本结构单元,基于对偶拓扑图的几何拓扑结构表达形式,进行了实验研究与分析.结果表明：基于信息量最大化定权的道路重要性评价结果与路网的一般结构构成规律完全吻合,也很好地避免了基于单指标评价结果的片面性和相互冲突性;而且,基于信息量最大化确定的权重能随着路网结构的变化而变化,具有很好的适应性.     

预应力混杂碳/玻璃（C/G）纤维布加固RC梁的应力重分布

基于实体退化单元, 对钢筋混凝土(RC) 梁和混杂碳/玻璃(C/G) 纤维布采用分层壳元模型, 对纵向受力钢筋采用组合壳元模型, 模拟了混杂C/G纤维布的预应力作用, 建立了预应力混杂C/G纤维布加固RC梁的非线性层壳组合单元模型, 采用弥散裂缝模式、Ottosen屈服准则和Hinton压碎准则描述了加固梁的开裂、屈服和压碎的材料非线性效应, 分析了破坏全过程中加固梁挠度变化规律、刚度折减规律、极限承载力与混杂C/G纤维布应力重分布。计算结果表明: 非线性层壳组合单元分析方法可靠, 加固梁的特征荷载计算值与试验值的相对误差不超过10%, 且非线性层壳组合单元具有较好的收敛性和数值稳定性; 在加固梁达到开裂荷载前, 混杂C/G纤维布的应力重分布系数变化较小, 开裂荷载时为1.3, 其后应力重分布系数逐渐增大, 屈服荷载时为4.1, 极限荷载时为14.8;采用普通C/G纤维布加固时, 纤维布高强性能未充分发挥, 利用率约为83%, 采用预应力C/G纤维布能改善梁的结构体系, 能使得材料充分发挥作用, 利用率超过90%。     

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。     

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.     

真空-堆载联合预压在高速公路软基处理中的应用

通过对某工程孔隙水压力及分层沉降资料的观测,分析采用真空-堆载联合预压法加固软土地基时土颗粒所受侧压力、渗流力和抗剪力的变化情况,从深层沉降和孔隙水压力变化方面分析了真空-堆载联合预压法对其加固效果的影响,为其在高速公路软土地基中的推广应用提供了依据和参考。     

桁架结构拓扑优化的微粒群算法

为了解决有应力和位移约束的桁架结构的拓扑优化问题,将微粒群算法用于桁架结构拓扑优化.用罚函数法将应力和位移约束下的结构优化问题转化为无约束优化问题,用微粒群算法迭代计算.为了证明此方法的可行性,给出了2个具有应力和位移约束的桁架结构拓扑优化的算例.计算结果表明,微粒群算法与现有算法获得的桁架结构拓扑优化结果一致.     

城市公交线网的分层规划方法

在公共交通系统规划中,公共交通线网规划是其核心内容。它决定着公共交通的营运范围、网点分布和相互之间的衔接交叉,是其他内容的基础。主要针对公交线网规划中的思路方法问题进行了深入研究。对传统的公交线网规划方法进行分析评价,提出了一种考虑城市空间形态、分层次进行公交线网规划的思路,即“因地制宜、分层布设、先主后次、先粗后细”,并实际运用于珠海市公交线网规划,为珠海市公交规划提供了依据。     

不分明化环

运用应明生教授珠９０年代时期提出的连续值逻辑语义的方法引入不分明化环的概念,并且讨论了它的若干性质。