渐进结构优化方法及算例
49.杜海珍.荣见华.傅建林 基于应变能的结构拓扑优化设计[期刊论文]-交通运输工程学报 2004(03)50.杜海珍 汽车典型结构拓扑优化方法及应用研究[学位论文] 2004
51.杜海珍.荣见华.傅建林 基于应变能的双方向结构渐进优化方法[期刊论文]-机械强度 2005(01)52.易伟建.刘霞 遗传演化结构优化算法[期刊论文]-工程力学 2004(03)
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1.学位论文 苏胜伟 基于Optistruct拓扑优化的应用研究 2008
结构优化通常分为截面(尺寸)优化、形状优化、拓扑优化。结构优化的目的是让设计的结构利用材料更经济、受力分布更合理。拓扑优化是结构优化中极为重要的方面，与尺寸优化和形状优化相比，结构拓扑的改进可以大大改善结构的性能或减轻结构重量，带来直接的经济效益。对工程设计人员来说，结构拓扑优化能够缩短产品开发周期。
拓扑优化在结构优化领域现在是一个具有挑战性的课题。连续体结构拓扑优化因为数学模型建立困难、设计变量较多、数值计算量巨大而被认为是当前结构优化领域内的难点之一，也是结构优化中的热点问题和前沿课题之一，对其进行研究具有非常重要的理论意义和工程应用前景。 本文的主要研究内容：
详细地论述了结构优化设计和结构拓扑优化的基本理论的基础上，对拓扑优化中的变密度法材料插值理论进行了深入讨论，并建立了基于SIMP方法的连续体结构拓扑优化模型。
对某飞机摇臂式起落架支撑结构进行拓扑优化分析，从拓扑结构优化所得的方案图看，得到的结构优化方案是合理的受力承载结构。
在已知某卫星主承力结构的空间大小、约束及载荷条件的情况下，应用Altair公司的OptiStruct软件对一连续体进行拓扑优化得出主承力结构的最优结构形式。并在此基础上对卫星主结构参数进行了尺寸优化，计算结果证明由连续体通过拓扑优化得到桁架结构的最优拓扑是可行的；通过尺寸优化，可以大幅度减轻卫星结构重量，改善卫星结构的动力特性。
2.期刊论文 范文杰.徐进永.张子达.Fan Wenjie.Xu Jinyong.Zhang Zida 基于双向渐进结构优化法的装载机动臂拓扑优化 -农业机械学报2006,37(11)
利用双向渐进结构优化法研究了装载机动臂结构的拓扑优化问题.利用有限元软件ANSYS的APDL语言进行二次开发,实现了多工况下基于应力水平的双向渐进结构优化法(BESO).对装载机工作装置的动臂进行多工况下的结构双向渐进拓扑优化,得到了动臂的最佳拓扑结构.结果表明了该方法的实用性和有效性,且比ESO方法具有更高的效率.
3.学位论文 刘亮 结构优化中的结构重分析、拓扑优化及全局最优解的研究 1995
该文针对结构优化中存在的主要问题,着重研究了结构重分析的新方法、结构拓扑优化及全局最优解问题,具体内容如下:首先是在减少计算时间方面对结构重分析新方法的研究;其次是对全局最优解问题的研究.该文利用多层神经网络对问题求解域具有高分辨率的能力,来求解桁架结构的拓扑优化.该文详细地讨论了优化计算中的隐层神经元数目的选择及计算方法;最后,该文尝试将近几个小波理论研究的最新成果应用于结构优化,首次提出将函数的寻优问题转化成求可行域有限个奇异点的计算.小波分析方法能够描述函数整体和局部和奇异性.不管优化内容及约束情况如何,由对约束函数两两构成的拉格朗日函数的小波变换求局部极大值,将奇异点求解出来.该文对n维空间的小波变换寻优方法给予了理论上的研究与证明,并给出了具体的求解方法.
4.期刊论文 王中华.温卫东 基于模拟退火遗传算法的平面连续体结构的拓扑优化 -航空动力学报2004,19(4)
采用遗传算法,用染色体基因映射结构离散化后的单元体,通过改变基因代码实现连续结构的拓扑.优化过程中,利用遗传算法进行结构优化,通过有限元技术对结构进行建模和分析.在遗传算法中,引入模拟退火的思想,实时调整结构优化的适应度函数,改善优化分析中个体所处的生存环境,提高优化分析效率,获得较优的结构拓扑效果.算例分析表明所提出的方法是有效的.
5.学位论文 李学修 轻卡车身模态分析及其结构优化 2007
本文阐述了车身的模态分析、车身轻量化、DOE分析方法以及拓扑优化方法的应用和研究的最新进展。建立了轻卡车身结构的有限元模型，运用有限元方法对轻卡车身进行模态和刚度计算，以解决轻卡车身存在的振动、刚度问题和车身的轻量化为目标，首次在车身板厚参数的优化过程中引入DOE分析方法，采用DOE分析和拓扑优化相结合的方式对车身进行结构优化。最终得到了可行的车身优化方案。本文所做的主要工作有以下几个方面：
(1)建立轻卡车身的有限元模型。以轻卡车身的结构为基础建立了车身的计算模型，提出了建立车身模型的要求和原则，分析了建模过程中要注意的问题：包括CAD建模中结构的简化，CAE建模中几何模型的整理、单元的选取、焊点的处理，并对模型质量的评价指标进行分析。为同类车型的建模工作提供了依据。
(2)车身的模态和刚度分析。运用有限元方法计算轻卡车身的自然模态和刚度情况。通过模态分析发现车身的第一阶模态频率和汽车怠速工况下发动机的激振频率很接近容易产生车身共振；通过刚度分析发现车身在扭转工况下刚度不足，车窗窗框变形较大。通过分析找出了导致该型轻卡在怠速工况时车身共振和扭曲道路试验时前风窗开裂的原因，为车身的优化工作提供了目标和方向。
(3)车身板厚的DOE分析及改进设计。根据车身模态和刚度分析的结果，把车身的板厚作为优化参数，以提高车身的第一阶模态频率和减轻车身重量为优化目标，首次引入DOE分析方法找出车身主要覆盖件的最佳板厚组合并提出改进方案，通过对改进方案的分析计算轻卡车身的模态频率提高了16％，质量减轻了8Kg，验证了DOE分析方法的可行性。
(4)车身结构的拓扑优化。通过DOE分析方法对板厚参数进行优化后，又建立了车身的拓扑优化模型对车身的结构进行形状优化，根据优化得到的拓扑形状提出了在顶盖和后围覆盖件冲压“X”型加强筋的方案。
通过上述工作成功地解决了轻卡车身存在的振动和刚度问题，相信随着车身改进设计研究的不断深入，试验和计算机研究手段的发展，DOE分析与拓扑优化相结合的方法在车身结构优化的研究中将发挥更大的作用。
6.期刊论文 沈才华.刘松玉.童立元.SHEN Cai-hua.LIU Song-yu.TONG Li-yuan 拓扑优化在隧道工程中的运用 -探矿工程-岩土钻掘工程2008,35(12)
拓扑优化作为结构优化的高层次优化方法,目前正成为工程界研究的热点,而对于隧道工程的拓扑优化还未见研究成果.建立了隧道洞事的拓扑优化模型,利用高层次拓扑优化理论对隧道洞室进行了拓扑优化分析,提出了预强支护理论,即开挖围岩影响区内进行强支护结合复合衬砌支护的三层支护体系,通过拓扑优化分析确定了预强支护的具体位置.
7.学位论文 张宏建 燃烧室浮动壁结构优化方法研究 2005
把燃烧室浮动壁结构运用于航空发动机,是提高航空发动机推重比的一个重大措施.国外先进的发动机中已经开始应用该结构技术,在国内,该结构技术也日益受到航空工程界的重视.但是,由于浮动壁结构及其工作环境非常复杂,其设计技术难度大,已成为该结构可靠应用的关键技术和研究重点.本文对该结构的设计方法开展了研究工作,提出了一种采用遗传算法(GA)和有限元(FEM)相结合的多目标优化设计方法(GA-FEM)和递进式分阶段优化策略,并用于浮动壁结构的优化设计与分析研究,取得了良好的效果.本文主要的研究工作包括:(1)针对浮动壁结构简化的平板模型,进行了自适应遗传算法为主的AGA-