加筋壳体结构优化设计

《加筋壳体结构优化设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、大连理工大学硕士学位论文摘要加筋板壳结构是应用广泛且经济有效的结构形式之一，具有刚度大重量轻等特点，因此对于此类结构的计算分析是具有重要意义的。随着加筋壳体结构的广泛应用及其日益大型化、复杂化，影响其性能的设计参数越来越多，增加了该类结构的设计难度。因此充分利用现有的有限元软件(如MSC．Nas仃a11)，寻求一种高效可行的优化设计方法颇为重要。本文基于MSC．Nastran软件提供的5种优化算法，运用拓扑优化中的基于人工密度法对筋条布局进行拓扑优化设计，并对筋条尺寸、壳体厚度进行尺寸优化设计相结

2、合的方法进行优化设计研究。通过算例表明，该方法可改善结构力学性能，降低结构重量。本文工作为加筋壳体结构的优化设计提供了一种便捷可行的优化方法。本文内容如下：第一章，详细阐述了结构优化设计与MSC．N勰仃观软件提供的5种优化算法的理论；第二章，介绍了MSC．N鹪拄an软件的bdf文件，给出了若干个以不同设计响应作为目标函数的优化算例；第三章，提出了加筋壳体结构筋条布局的优化设计方法，通过算例，验证了方法的有效性。第四章，将该方法应用于某飞行器贮箱结构的优化设计研究。第五章，将该方法应用于某飞行器组合

3、结构的优化设计研究。本文的研究工作获得国家自然科学基金”计算力学与科学工程计算”创新研究群体科学基金(10421202)资助。关键词：加筋壳；拓扑优化；尺寸优化；优化设计塑堑查笪丝塑堕些堡生DesignOptimizationofStiffenedShellStructuresAbstractStiffenedplatesandshellsarewidelyemployedinengineeringbecausetheirhighstrengthtoweightratio．80thedesigno

4、fstiffenedbuilt-upstructuresisimportant．Withitswidelyapplications，stiffenedshellstructuresarebecomingmoreandmorecomplicatedandthenumberofdesignparameterswhichaffectitsstructuralperformancesisbeingin．eased．En#neersarefacingmuchmoredifficultieswhendesig

5、ningsuchkindofstrtlctures．Thereforeitisveryessentialtofindahighefficiencyandfeasiblemethodfortheoptimumdesignofstiffenedshellstructm-esbyusingconventionalfiniteelementsoftware．such勰MSC．Nastran．BasedonthefiveoptimizationmethodsemployedbyMSC．Nastran,inc

6、onjunction硒nltheartificialdensityapproachfortopologyoptimization,thestiffenerslayoutoptimizationmethodispresented．Inthemethod．sizedesignoptimizationproblemswhichilleludesectionaldimensionsofstiffenersandshellthicknessdistributionCanbetakenintoaccounta

7、tthesametime．Numericalexamplesarepresentedtovalidatetheeffectivenessofthemethod．Witlltheemploymentofthismethod．structuralperformancesCanbegreatlyimproved．Theinvestigationdevelopsaconvenienceandfeasiblemethodforthedesignoptimizationofstiffenedshellstru

8、ctures。Thethesisisarrangedasfollows：Inchapterl，DesignoptimizationmethodsofstructuresandthetheoriesofoptimizationalgorithminMSC．Nastranaresummarized；Inchapter2，111ebdffilesoftheMSC．Nastransoftwareareintroduced，andnumericalexampleswiththediffere