渐进结构优化方法及算例
第!%卷!""*年
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第!期
+月山东建筑工程学院学报
N.0X419.Y-314A.4504DZ,X-D/[.Y1XO3D/,O/0X,14A,45D4,,XD45Z<K(!%1PJ(4<(!!""*
文章编号:(!""*)%"")$#&&""!$""&#$"&
渐进结构优化方法及算例
张伟%,鹿晓阳%,杜忠友!,赵晓伟%,孙传伟)
(%(山东建筑工程学院工程结构现代分析与设计研究所,山东济南!#"%"%;!(山东建筑工程学院计算机科学与技术系,山东济南!#"%"%;山东济南!#"%"+))(山东英才职业技术学院,
摘要:渐进结构优化法(,-.)是近年来兴起的一种解决各类结构优化问题的数值方法。其原理是通过将结构中无效或低效的材料逐步去掉,使剩下的结构逐渐趋于优化。与其它优化方法相比,该方法原理简单,计算效率高,工程应用方便。本文阐述了渐进结构优化法的基本原理和具体步骤,并按照各种约束条件详细介绍了该方法在国内外的研究进展和典型范例。
关键词:结构优化;拓扑优化;渐进结构优化;双向渐进结构优化中图分类号:/0)%%(+%
文献标识码:1
!"#$%&’#()*+,&*%-&%*)$#.&’/’0)&’#(/1&2#3)(3&+.’-)$14)/.$1,
23145678%,90:8;<=>;?@%,A02B<?@=><C!,!"#$(
(%(D?EF8FCF7<GH<I7J?1?;K>E8E;?IA7E8@?G<J,?@8?77J8?@-FJCLFCJ7,-B;?I<?@0?8M7JE8F><G1JLB8F7LFCJ7;?I,?@8?77J8?@,N8?;?!#"%"%,OB8?;;!(A7PF(<GO<QPCF7J-L87?L7R/7LB?<K<@>,-B;?I<?@0?8M7JE8F><G1JLB8F7LFCJ7;?I,?@8?77J8?@,N8?;?!#"%"%,OB8?;)
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
71+8#*3,:EFJCLFCJ;K<PF8Q8S;F8<?;F<P<K<@><PF8Q8S;F8<?;7M<KCF8<?;J>EFJCLFCJ;K<PF8Q8S;F8<?;U8=I8J7LF8<?;K7M<KCF8<?;J>EFJCLFCJ;K<PF8Q8S;F8<?
"引言
优化设计是!"世纪*"年代随着电子计算机的
计要求及约束条件的可行方案中,选出最优设计方
[%,!]
。案
按照不同的优化目标与求解难易程度,工程中
[)]
结构优化通常可划分为+个不同层次:截面尺寸
广泛使用而迅速发展起来的一门新学科。所谓优化设计就是在各种规定的设计约束条件下,将实际问题首先转化为最优化问题,然后运用最优化理论和方法,在计算机上进行自动调优运算,从满足各种设
优化、形状优化、拓扑与布局优化、结构类型与材料的优化。其中拓扑优化的作用是重要的和决定性的,而难度也最大,被认为是最具挑战性的课题。拓
收稿日期:!""#$%"$"%
作者简介:张伟(%&’"$),女,山东高唐人,山东建筑工程学院在读硕士,主要从事建筑结构优化设计研究(万方数据