材料插值模型论文_黄观明,刘明敏,杨宏亮,张海洋,樊永锋

导读:本文包含了材料插值模型论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:拓扑,模型,插值,材料,复合材料,展弦比,准则。

材料插值模型论文文献综述

黄观明,刘明敏,杨宏亮,张海洋,樊永锋[1](2019)在《基于SIMP材料插值模型的某航炮弹箱传动齿轮轻量化设计》一文中研究指出为了提高战机的性能,实现航炮轻量化设计的目的,以某航炮弹箱传动齿轮为研究对象,通过基于SIMP(Solid Isotropic Material With Penalization)材料插值模型的拓扑优化方法,建立了以齿轮结构单元密度为设计变量,柔度最小为目标函数,优化前后体积分数百分比和结构平衡方程为约束函数的拓扑优化数学模型,对弹箱传动齿轮进行了拓扑优化研究。根据拓扑优化结果对齿轮进行了结构改进和静力学分析,分析结果表明,在满足结构刚强度以及保持供弹原理不变的前提下,优化后的齿轮结构比初始结构质量减少了15. 4%,最大变形减少了14. 2%,最大应力增加了20. 8%,实现了齿轮结构的轻量化设计。这对于齿轮结构减重具有工程应用价值,并为其他零部件轻量化设计提供了参考。(本文来源于《机械传动》期刊2019年02期)

杜义贤,李涵钊,谢黄海,田启华,周祥曼[2](2018)在《基于序列插值模型和多重网格方法的多材料柔性机构拓扑优化》一文中研究指出基于固体各向同性材料惩罚模型(Solid isotropic material with penalization,SIMP)的多材料柔性机构拓扑优化是将原问题分解成若干子问题进行分层优化,成倍地增加了设计变量数量,且该方法利用传统的有限元离散,为了得到清晰的拓扑结构网格数量必然巨大,这两方面的因素造成了该方法计算效率低下。因此,基于幂函数多项式提出序列插值模型,用该模型进行多材料布局迭代,使不同材料在设计域内序列向预定义的多个材料点聚集,无须分解成子问题即可在单一优化框架下完成多材料的拓扑优化,且没有增加设计变量数量。以机构的几何增益最大为目标,建立多材料柔性机构拓扑优化模型。在利用有限元求解控制方程过程中引入多重网格方法,网格划分粒度层次递进,将粗网格水平下位移场作为细网格上的初始场量,避免直接用细密网格将设计域整体离散带来的高计算成本问题,提升计算效率。通过改进的优化准则法求解模型,得到序列最优布局型式的多材料柔性机构。通过典型算例及与基于SIMP的方法相应结果对比,验证了提出方法的有效性。(本文来源于《机械工程学报》期刊2018年13期)

陈永发[3](2016)在《基于RAMP材料插值模型改进的拓扑优化及应用》一文中研究指出结构拓扑优化的是让设计的结构对材料的利用率更高、受力分布更合理,而拓扑优化是结构优化领域内最具挑战性的研究热点;拓扑优化可以大幅度结构性能、减轻结构重量,带来可观的经济效益,因此结构拓扑优化研究具有重要的工程意义。目前,结构拓扑优化中使用较多的为密度法拓扑优化方法,所使用的RAMP材料插值模型(Rational Approximation of Material Properties, RAMP)对存在状态[0,1]的逼近存在着不合理之处,从而导致拓扑优化结果的边界构形不清晰。本文针对上述问题提出了一种改进形式的密度法材料函数插值模型,开展了较为系统的密度法改进与应用研究,主要包括结构柔顺度最小为目标的拓扑优化方法研究、构造了多工况和叁维结构拓扑优化流程,开展了典型的多工况结构和叁维结构拓扑优化设计。主要工作如下:(1)研究了结构拓扑优化的基本理论,掌握了优化准则法(Optimality Criteria, OC)和移动渐进线法(Method of Moving Asymptotes, MMA)两种常用结构拓扑优化算法,总结了数值不稳定现象的产生原因和抑制/消除方法等。(2)针对密度法的RAMP材料插值模型对材料的存在状态[0,1]的逼近有不合理的问题,基于多阶思想提出了改进的RAMP插值函数模型,选用OC准则法和独立网格灵敏度滤波技术,推导了基于改进的K-T结构优化准则和变量更新迭代格式,搭建了以结构柔顺度最小为目标函数的拓扑优化方法。(3)利用改进的的RAMP材料插值模型和优化准则发,基于多工况结构优化灵敏度加权综合方法,实现了结构多工况拓扑优化,通过典型多工况结构算例验证了改进拓扑优化方法的合理性和实用性。(4)针对叁维连续体结构优化,利用改进RAMP模型和优化准则法,提出了拓扑优化方法和流程,分析了小方凳结构和圆柱筒夹具结构的特征、受力状况,对计算模型进行了合理简化,以结构柔顺度最小化(整体刚度最大化)为目标建立叁维连续体结构拓扑优化模型,得到了优化合理的结构构形,为结构构形设计提供了技术支撑,同时对结构优化过程和结果进行了分析。小方凳和圆柱筒夹具优化结果表明了本文给出的拓扑优化方法的合理性,展示该方法的工程实用价值。(本文来源于《中国工程物理研究院》期刊2016-05-01)

卢文书,王帅培,马元春[4](2015)在《基于CFD/CSD与Kriging插值模型的大展弦比复合材料机翼静气动弹性优化设计》一文中研究指出基于CFD/CSD耦合计算方法和Kriging近似技术,建立了大展弦比复合材料机翼静气动弹性优化的近似模型。采用多岛遗传和序列二次规划混合优化算法以及多目标遗传和序列二次规划混合优化算法实现了机翼在多目标、多约束条件下的静气动弹性优化设计。优化结果表明:随着试验设计中抽样点个数的增加,近似模型的拟合精度越来越高,当设计样本点数为180时近似模型的最大拟合误差小于1%;在近似模型下,相对于多目标遗传和序列二次规划混合优化算法,采用多岛遗传和序列二次规划的混合优化算法优化时得到的重量小3.7%,升阻比大0.13%,但是寻优速度不如前者;结合近似模型,采用多岛遗传和序列二次规划的混合优化算法优化后机翼的重量减小了10.36%,升阻比增加了2.04%,采用近似模型优化时运行时间仅为不采用近似模型优化的10.23%,证明了该优化方法的可行性。(本文来源于《应用力学学报》期刊2015年04期)

焦洪宇,周奇才,李英[5](2014)在《基于SIMP材料插值模型的周期性结构拓扑优化》一文中研究指出利用SIMP材料插值模型研究了双方向周期性结构的拓扑优化。为了使结构获得具有双方向周期性的拓扑形式,将优化域分成若干个子域,并构建了一个虚拟子域;将各子域内各单元的相对密度的平均值和应变能的平均值作为虚拟子域内单元的相对密度和应变能,以结构的最小柔度为目标函数,单元相对密度为设计变量,构建了周期性拓扑优化问题的数学模型,并在数学模型中加入额外的约束条件;采用优化准则法推导出虚拟子域设计变量的迭代公式,利用体积约束计算出拉格朗日乘子;通过平面矩形悬臂梁结构算例获得了具有双方向的周期性拓扑形式,验证了利用SIMP材料插值模型实现双方向周期性拓扑优化的可行性和有效性。(本文来源于《应用力学学报》期刊2014年04期)

孙杰,宋迎东,高希光,孙志刚[6](2011)在《基于节点插值子胞模型的纺织复合材料力学性能预测(英文)》一文中研究指出节点插值子胞模型是一种通过虚位移原理和代表性体积单元建立宏观和细观应变之间关系的细观力学方法。采用节点插值子胞模型进行二维纺织纤维增强陶瓷基复合材料的力学性能预测。分别建立二维平纹和交叉编织复合材料单胞的细观结构分析模型,分别采用叁次B样条和正弦曲线来模拟经纱和纬纱的截面和弯曲形式,并根据纤维和基体中的孔隙含量对其模量进行折减,采用节点插值子胞模型进行宏观力学性能预测,并分析了细观结构参数和纤维体积含量对材料力学性能的影响。节点插值子胞模型的预测结果与有限元法比较表明:采用节点插值子胞模型进行二维平纹和交叉编织陶瓷基复合材料力学性能预测的有效性和可行性。(本文来源于《Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics》期刊2011年01期)

材料插值模型论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

基于固体各向同性材料惩罚模型(Solid isotropic material with penalization,SIMP)的多材料柔性机构拓扑优化是将原问题分解成若干子问题进行分层优化,成倍地增加了设计变量数量,且该方法利用传统的有限元离散,为了得到清晰的拓扑结构网格数量必然巨大,这两方面的因素造成了该方法计算效率低下。因此,基于幂函数多项式提出序列插值模型,用该模型进行多材料布局迭代,使不同材料在设计域内序列向预定义的多个材料点聚集,无须分解成子问题即可在单一优化框架下完成多材料的拓扑优化,且没有增加设计变量数量。以机构的几何增益最大为目标,建立多材料柔性机构拓扑优化模型。在利用有限元求解控制方程过程中引入多重网格方法,网格划分粒度层次递进,将粗网格水平下位移场作为细网格上的初始场量,避免直接用细密网格将设计域整体离散带来的高计算成本问题,提升计算效率。通过改进的优化准则法求解模型,得到序列最优布局型式的多材料柔性机构。通过典型算例及与基于SIMP的方法相应结果对比,验证了提出方法的有效性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

材料插值模型论文参考文献

[1].黄观明,刘明敏,杨宏亮,张海洋,樊永锋.基于SIMP材料插值模型的某航炮弹箱传动齿轮轻量化设计[J].机械传动.2019

[2].杜义贤,李涵钊,谢黄海,田启华,周祥曼.基于序列插值模型和多重网格方法的多材料柔性机构拓扑优化[J].机械工程学报.2018

[3].陈永发.基于RAMP材料插值模型改进的拓扑优化及应用[D].中国工程物理研究院.2016

[4].卢文书,王帅培,马元春.基于CFD/CSD与Kriging插值模型的大展弦比复合材料机翼静气动弹性优化设计[J].应用力学学报.2015

[5].焦洪宇,周奇才,李英.基于SIMP材料插值模型的周期性结构拓扑优化[J].应用力学学报.2014

[6].孙杰,宋迎东,高希光,孙志刚.基于节点插值子胞模型的纺织复合材料力学性能预测(英文)[J].TransactionsofNanjingUniversityofAeronautics&Astronautics.2011

论文知识图

模具结构(a)剖面图(b)示意图材料插值模型材料插值模型中单元特性随单...材料插值模型材料插值模型中单元特性随...材料插值模型中单元特性随...

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