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                                                                        公司官網:www.fudedl.com


                                                                        篩分機廠家分析結構優化設計的研究現狀

                                                                        您的當前位置: 首 頁 >> 新聞資訊 >> 行業新聞

                                                                        篩分機廠家分析結構優化設計的研究現狀

                                                                        發布日期:2015-03-12 17:21 來源:http://www.isejo.com 點擊:


                                                                        篩分機廠家分析結構優化設計的研究現狀



                                                                            隨著數學規劃理論的發展、有限元分析技術與計算機技術的成熟,結構優化設計完成了從感性準則到理性準則的轉變,現代結構優化設計技術從產生、發展逐漸走向成熟。

                                                                            結構優化設計是優化方法在結構設計中的應用?,F代結構優化設計主要指結構設計的計算機自動尋優,該方法將計算力學、數值分析與數學規劃理論相結合,以具有大存儲量和高速處理能力的計算機為工具,系統地、自動地進行結構設計,尋求滿足各種性態約束(如位移、應力、動力特性等)的Z佳結構。因此,結構優化設計就是尋求滿足各種約束條件下的Z佳構件尺寸、結構形式的設計方案。

                                                                            1960 年數學規劃法首次被應用于求解多種載荷情況下彈性結構設計,開始了現代結構優化的新時代。之后這種新的設計方法得到迅速發展,數學規劃中的許多方法都曾被用來求解結構優化問題,其中復合形法、序列線性規劃法、可行方向法、罰函數法都是采用得較多的方法。數學規劃法的本質是根據當前設計方案所提供的信息,確定尋優方向和步長,一步一步地逼近Z優點.數學規劃法的特點是具有較強的數學基礎,一般都有嚴格的收斂性證明,而且通用性好,可以處理不同性質的優化問題[51,52].但由于結構優化大多是具有高次非線性隱函數的非線性規劃問題,隨著設計變量與約束條件的增加,求解問題規模的加大,采用數學規劃法需要的結構分析次數迅速增加,優化效率低,因而影響了在工程實際中的推廣和應用。

                                                                            1968 年,Prager[53]和 Venkayya[54]等分別提出優化準則法,其主要特點是把尋找Z優結構的工作轉化為尋求滿足某一準則的結構。首先給定結構Z優的準則,由Z優準則建立優化的迭代關系式,由迭代計算尋求優化問題的Z優解。早期的準則法大多是根據經驗給出的,如滿應力準則和滿應變能準則等,都屬于感性準則法。70年代,人們把 Kuhn-Tucker 條件引入準則法,在建立準則過程中以 Kuhn-Tucker 條件作為Z優結構應滿足的準則,發展為理性準則法,其代表是位移采用虛功表達的虛功準則法[55,56]。與感性準則法相比,理性準則法具有更堅實的數學理論基礎,通用性更強。1980 年,錢令希教授提出了一種對多單元、多工況、多約束問題進行優化的虛功準則法[57],采用二次規劃的方法求解拉格朗日乘子,從而有效的確定了臨界約束,將優化準則法與數學規劃法有效結合起來,解決了早期的準則法不能有效區分臨界與非臨界約束的缺陷。1981 年,陳樹勛教授提出了一種更有效的理性準則法一導重準則法[58,59]彌補了虛功準則法的上述缺陷。其導重準則是嚴格按照不等式約束極值問題的 Kuhn-Tucker 條件推導出的結構Z優準則,并由此建立迭代優化公式,采用線性互補問題的 Lemke 算法計算求解拉格朗日乘子的二次規劃問題,同樣自動區分了臨界與非臨界約束。大量實際工程應用表明[59,60]使用導重法進行優化設計,往往是迭代的前幾步就能達到工程上滿意的結果,顯著提高了結構優化的效果與效率。

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