基于von+mises应力的eso方法有效性-研究

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1、重庆人学硕十学位论文目录3．4．3K悬臂梁⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯323．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯344Eso算法的有效性研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯354．1满应力与最小体积之间关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．354．1．1满』、审力解存在的条什⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯354．1．2满府力与全局最优解笑系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯384．2ⅦnMises应力与材料效率间关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯40

2、4．2．1应力与体积问的关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯414．2．2刚度与体积之间的关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯424-2．3』iii力分布与应变能分布的关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯434．3渐进方式的必要性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯444．3．1渐进方式的必要性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯444．3．2优化效率问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯474．4离散设计变量问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．484．4．1火效算例(Z．R算例)分

3、析484．4．2离散设计变草与连续i殳计变量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯504．4．3局部最优解问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯514．5EsO算法的有效性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯525优化算法改进策略⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯535．1引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．535．2二次删除方法描述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．535．3算法步骤⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．535．4算例分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．545．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．556结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯566．1结论566．2展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．56致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．57参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．58附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．63A．作者在攻读学位期间发表的论文⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯63lV重庆人学硕十学位论文1绪论结构优化设

5、计旨在通过合理的布置材料，使材料得到更充分的利用，以找到用料少性能佳的结构形式。结构形式中包括了拓扑、形状、尺寸等信息，4个完整的优化将依次经历拓扑优化、形状优化和尺寸优化三个阶段⋯。尺寸优化多以杆件截面尺寸或板壳厚度等作为设计变量，形状优化以杆件的节点坐标、梁横截面形状或者连续体的内外边界形状等为优化变量，拓扑优化的设计变量则是杆件的个数及连接形式或者连续体结构的孔洞个数及位置等[2]。形状和尺寸优化的理论研究已经比较成熟，拓扑优化的研究由于难度大并且起步较晚，其理论与工程应用还处于改进与完善的阶段，是目前结构优化领域的研究热点。结构拓扑优化的研究对象根据性质不同可以分为离散结构和连

6、续体结构两大类，其中离散结构多指桁架结构。1．1离散结构拓扑优化结构拓扑优化的研究是从离散体结构丌始的，1904年Michell【3J提出的优化准则被认为在离散体结构拓扑优化史上具有里程碑意义。1960年Schmit【4J在结构优化中使用了数学规划方法，极大的推动了优化设计的发展。Dom等【5J在1964年提出的基结构法(GroundStmcture)将数值方法引入到结构拓扑优化领域，基结构法是一种退化[6]算法，以杆件截面尺寸作为变量，将不必要的杆件逐步从初始设计域中删除以实现拓扑优化。Sved和Ginos【7】在1968年对三杆结构拓扑优化时发现了“奇异最优解”问题，Sheu和Sc

7、hm∥J以及Kirsch俐对其进行了详细描述。程耿东和郭旭[1o]提出的占松弛法能够较好的解决这类问题。在离散结构拓扑优化领域比较有代表的工作还有：孙焕纯等【llJ提出了序列二重二级优化方法；柴山和孙焕纯等【12】构建了包含截面和拓扑两类离散变量的拓扑模型；Ringenz[13]采用了分枝定界法；许素强和夏人伟[14】采用了遗传算法(GA)；蔡文学和程耿东[15]采用了模拟退火算法(SA)；段宝岩等[16]使用应变能密度函数建立了极大熵与拓扑优