有限元三杆桁架优化分析报告

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1、实用标准文案考试题目：下图所示为一个有3根杆组成的桁架，承受纵向和横向载荷，试对该结构进行优化设计，使得桁架重量最少。系学数K=班号（为5,6,7,8之一）×100+学号最后两位数，如7班同学，号最后两位为20号，那么K=720已知桁架的材料特性为：弹性模量E=0.5K×103MPa；泊松比：0.5K×10-3；密度ρ=K×10kg/m3许用应力：σ=0.5K×10-2MPa几何属性如下所示：横截面面积变化范围：0.6×10-3～0.645m2）基本尺寸B变化范围：10～0.5K×10-1m集中载荷为：Fx=2K×103N,Fy=-2K×103N要求：写出操

2、作步骤和命令流，定义工作文件名和工作标题为你的姓名拼音+学号。精彩文档实用标准文案GUI操作方式（1）定义工作文件名及工作标题1）定义工作文件名2）定义工作标题（2）定义参数和材料属性定义参数的初始值2)设置材料属性精彩文档实用标准文案(3)定义单元类型及属性1）定义单元类型定义实常数A2A3同A1做法精彩文档实用标准文案(4)建立有限元模型1）生成有限元节点（节点1234做法雷同）2）关闭坐标符号的显示3）打开节点编号显示4）生成第一个单元精彩文档实用标准文案5）改变第二个单元的属性6）生成第二个单元7）改变第三个单元的属性8）生成第三个单元（5）施加约束

3、和载荷精彩文档实用标准文案1）施加边界约束2)施加集中载荷3）保存数据4）求解运算结果如下：SOLUTIONOPTIONSPROBLEMDIMENSIONALITY.............2-DDEGREESOFFREEDOM......UXUYANALYSISTYPE.................STATIC(STEADY-STATE)GLOBALLYASSEMBLEDMATRIX...........SYMMETRIC精彩文档实用标准文案LOADSTEPOPTIONSLOADSTEPNUMBER................1TIMEATENDO

4、FTHELOADSTEP..........1.0000NUMBEROFSUBSTEPS...............1STEPCHANGEBOUNDARYCONDITIONS........NOPRINTOUTPUTCONTROLS.............NOPRINTOUTDATABASEOUTPUTCONTROLS............ALLDATAWRITTENFORTHELASTSUBSTEP5）保存优化结果到文件（6）进入后处理，得到状态变量和目标函数的值1）定义单元表2)计算单元体积的总和结果如下：SUMALLTHEACTIVEENTRIE

5、SINTHEELEMENTTABLETABLELABELTOTALVOLU65.43743)取出体积的值4)计算初始重量精彩文档实用标准文案5)设置单元表6)得到第一杆的轴向应力7）得到第二杆的轴向应力8）得到第三杆的轴向应力9）计算轴向力的绝对值（7）显示当前设计并生成分析文件精彩文档实用标准文案1）显示杆的当前设计2）改变视图方向3)生成优化分析文件（8）进入处理器并分析文件1）指定分析文件2）指定设计变量（A1A2A3B做法雷同）精彩文档实用标准文案3）设置状态变量3）保存优化数据库4）设置目标函数5）指定一阶优化方法6）保存数据7）运行优化精彩文档实

6、用标准文案3）保存优化结果到文件（9）查看优化结果1）查看最佳设计序列如下：LISTOPTIMIZATIONSETSFROMSET10TOSET10ANDSHOWONLYOPTIMIZATIONPARAMETERSSET10(FEASIBLE)SIG1(SV)0.26212E+07SIG2(SV)65340.SIG3(SV)0.25491E+07A1(DV)0.57422A2(DV)0.60000E-03A3(DV)0.30810E-01B(DV)23.873WT(OBJ)114.462）列出所有序列的结果如下：LISTOPTIMIZATIONSETSFRO

7、MSET1TOSET10ANDSHOWONLYOPTIMIZATIONPARAMETERS.(A"*"SYMBOLISUSEDTOINDICATETHEBESTLISTEDSET)SET1SET2SET3SET4(FEASIBLE)(FEASIBLE)(FEASIBLE)(FEASIBLE)SIG1(SV)0.16434E+070.24929E+070.25179E+070.24641E+07SIG2(SV)0.96269E+060.12070E+070.20381E+0650744.SIG3(SV)0.68072E+060.11304E+070.22835

8、E+070.24060E+07A1(DV)0.645