一种基于等几何刚度与质量扩散法的桁架结构动力学拓扑优化方法及系统

    公开(公告)号:CN118153400B

    公开(公告)日:2024-10-11

    申请号:CN202410478125.9

    申请日:2024-04-19

    Abstract: 一种基于等几何刚度与质量扩散法的桁架结构动力学拓扑优化方法及系统,涉及一种工程结构拓扑优化设计领域。本发明为了解决现有技术的优化设计布局无法满足工作于瞬态载荷环境中桁架结构的抗振性能要求,易于造成桁架结构的屈曲和振动疲劳等动态失效等问题。技术要点:定义初始设计域和算法参数,构建桁架结构的等几何有限元动力学分析模型;通过无条件稳定的隐式Newmark时间积分方案求解上述模型,计算目标函数与约束函数,并基于先离散‑后微分敏度分析策略获得设计变量的敏度数值;采用融合线性搜索与信赖域寻优策略的内点法,更新迭代设计变量,寻求桁架结构的最优布局设计;根据杆单元的截面与长度等参数的最小尺寸约束,重构桁架结构的最优布局,进而获得便于工程应用的桁架结构设计布局。本发明用于解决瞬态载荷作用下桁架结构的布局优化设计问题。

    一种基于等几何刚度扩散法的桁架结构瞬态传热拓扑优化方法及系统

    公开(公告)号:CN118656909A

    公开(公告)日:2024-09-17

    申请号:CN202410493808.1

    申请日:2024-04-23

    Abstract: 一种基于等几何刚度扩散法的桁架结构瞬态传热拓扑优化方法及系统,涉及工程结构拓扑优化设计领域,其为了提高桁架结构在非稳态热环境下的热防护性能而提出。将杆单元的热传导与热容矩阵投影到弱材料等几何背景网格,构建桁架结构的等几何瞬态传热有限元模型;采用融合线性搜索与信赖域寻优策略的内点法更新迭代设计变量,寻求桁架结构的最优布局设计;构建桁架结构的等几何瞬态传热有限元模型;采用基于信赖域的移动渐进线法,更新迭代设计变量,寻求桁架结构的最优布局设计;根据杆单元的截面与长度等参数的最小尺寸约束,重构桁架结构的最优布局,获得便于工程应用的桁架结构设计布局。本发明用于瞬态热流载荷作用下桁架结构的布局优化设计。

    一种基于等几何刚度与质量扩散法的桁架结构动力学拓扑优化方法及系统

    公开(公告)号:CN118153400A

    公开(公告)日:2024-06-07

    申请号:CN202410478125.9

    申请日:2024-04-19

    Abstract: 一种基于等几何刚度与质量扩散法的桁架结构动力学拓扑优化方法及系统,涉及一种工程结构拓扑优化设计领域。本发明为了解决现有技术的优化设计布局无法满足工作于瞬态载荷环境中桁架结构的抗振性能要求,易于造成桁架结构的屈曲和振动疲劳等动态失效等问题。技术要点:定义初始设计域和算法参数,构建桁架结构的等几何有限元动力学分析模型;通过无条件稳定的隐式Newmark时间积分方案求解上述模型,计算目标函数与约束函数,并基于先离散‑后微分敏度分析策略获得设计变量的敏度数值;采用融合线性搜索与信赖域寻优策略的内点法,更新迭代设计变量,寻求桁架结构的最优布局设计;根据杆单元的截面与长度等参数的最小尺寸约束,重构桁架结构的最优布局,进而获得便于工程应用的桁架结构设计布局。本发明用于解决瞬态载荷作用下桁架结构的布局优化设计问题。

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