基于频率最大化目标的六杆四面体网壳截面尺寸优化研究

基于频率最大化目标的六杆四面体网壳截面尺寸优化研究

论文摘要

随着计算机技术的发展,基于有限元优化的拓扑优化算法在工程设计领域得到广泛应用,以提高结构性能和节约材料.在空间结构领域,目前还并未形成系统性的结构优化策略,主要还是依靠工程师的工作经验来进行优化设计.董石麟教授等提出的六杆四面体网壳是一种由相似的四面体模块组成的空间结构,具有重复性和装配性等特点.本文以六杆四面体网壳为分析对象,进行了结构频率最大化的优化设计.根据挑选出的质量参与系数总和超过90%的7阶模态,建立优化函数最大化这7阶模态的频率,以此提高整个结构的动力学性能.优化结果表明,在结构整体减重18.31%的前提下,各阶频率增加了20%到30%,起到了良好的效果.

论文目录

  • 1 网壳结构频率优化的原理
  •   1.1 优化设计的数学模型
  •   1.2 动态固有频率优化目标函数
  •   1.3 振型参与质量系数
  • 2 网壳模型和优化设计结果
  •   2.1 建立网壳模型
  •   2.2 优化前后截面尺寸的比较
  •   2.3 优化前后各阶频率的比较
  • 3 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 周一一,夏聪,白光波,陈联盟

    关键词: 网壳结构,六杆四面体,质量参与系数,频率优化

    来源: 空间结构 2019年04期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 建筑科学与工程

    单位: 常州工学院土木建筑工程学院,北京市建筑设计研究院,温州大学建筑与土木工程学院

    基金: 国家自然科学基金项目(51678082,51578422)

    分类号: TU399

    DOI: 10.13849/j.issn.1006-6578.2019.04.003

    页码: 3-8+17

    总页数: 7

    文件大小: 421K

    下载量: 63

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