平流层飞艇充气柔性膜结构的不确定性优化

来源 :2013中国力学大会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wmxlg2008
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在对充气柔性膜结构的分析和优化中引入不确定性参数,通过区间数学理论对其进行刻画.使用非线性有限元方法对膜结构进行数值分析,以获得结构的应力、应变和动态响应特性.
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This paper presents two meshless collocation methods for water wave problems.The first one is method of fundamental solutions (MFS),which is a meshless technique for the numerical solution of the prob
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以4节点四边形双线性单元为例给出一种计算声场边界元法几乎奇异积分问题的半解析算法.应用半解析算法分析了三维声场内外问题算例,计算结果同常规边界元算法和精确解作了对比.
会议
剖析了高阶单元几乎奇异积分特性和计算困难的主因,定义了源点到高阶曲线单元的接近度概念,以二次高阶单元为例,分离出二维弹性力学积分方程积分式中近似核函数.通过扣除与积分核具有同样奇异性的近似积分核来消除几乎奇异性,从而建立了一个新的半解析算法,对二维边界元法高阶单元,成功地计算出接近度为10-14的几乎强奇异积分和接近度为10-7的几乎超奇异积分.
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将传统Mortar方法引入到非协调等几何分析中,提出可处理非协调样条几何的几何精确Mortar有限元.该方法无需在NURBS曲面内边界上选择节点,通过Mortar方法可确定与内边界相关的控制自由度的约束关系.通过特殊设计的自由度凝聚算法,可类似传统有限元直接进行刚度矩阵组装.最终所得矩阵为正定方程组.
会议
针对铸造工艺的要求,研究建立考虑铸造工艺需求的结构拓扑优化的模型和求解方法.针对考虑脱模约束的加筋板型铸造结构部件,将板材结构进行有限元网格离散,并沿厚度方向进行变量连接以使基础面的法向方向的各单元与基础面所对应的单元具有同样的材料的相对密度,以基础面的单元性对密度值(取0或1)描述加筋的布置;引进含参数的Heaviside函数描述加强筋的高度,以柔顺性为目标,建立同时考虑脱模约束的加紧结构加筋布
会议
提出了一种基于自适应近似模型技术的不确定多目标优化方法.整个优化过程由一系列的近似不确定优化问题迭代完成,通过拉丁方试验设计,在设计空间和不确定空间进行采样,建立目标函数和约束的Kriging近似模型.自适应方法的每一迭代步,通过非线性区间数优化求解转换后的确定优化问题,获得Pareto解集和不确定集,组成设计点集,根据空间填充设计标准,从设计点集选择设计点对近似模型更新直到收敛为止.
会议
首先简要回顾了结构拓扑优化与不确定性设计优化的发展历程以及研究现状,总结了两者常用的方法,接着介绍了目前两种主要的不确定性下的结构拓扑优化方法:非概率不确定性下的结构变密度拓扑优化与概率不确定性下的结构水平集拓扑优化.
会议
提出了一种新的优化策略,建立了结构拓扑、尺寸协同优化的数学模型,搭建了优化设计的流程框架,并由框架中的优化模块进行尺寸变量的寻优,而由框架中的分析模块完成拓扑优化分析及结构分析,通过两个模块的交互完成整个优化流程.以结构重量最轻为目标,最大位移,模态频率及柔顺度等结构响应为设计约束,在满足设计约束的情况下,典型算例的数值结果验证了方法的可行性和有效性.
会议
讨论了描述热几何稳定性的合理的描述函数、以及考虑结构承载能力的同时提高热几何问题性设计问题的目标函数;基于拓扑优化的思想,建立了考虑柔顺性约束的热传导与承载全耦合的热几何稳定性设计的拓扑优化模型和求解方法;具体实施设计了在周围环境温度变化条件下的热几何稳定性改进的结构构型、在局部区域内温度变化引起的热变形最小以及考虑局部热源引起的结构稳定性最优的结构构型设计.
会议
首先考虑带有吸波涂层的周期性蜂窝夹芯材料作为微型结构,满足有效介质理论要求,采用散射参数反演法计算其等效介电性能,并分析周期性蜂窝夹芯尺寸效应对其等效介电性能及反射系数的的影响;然后以周期性蜂窝夹芯结构型吸波材料中胞元形状、尺寸以及吸收层厚度为设计变量,采用全局收敛优化算法(GCM),以反射系数为设计目标,开展蜂窝夹芯结构吸波材料的阻抗匹配设计,使等效介电常数接近等效磁导率,从而使蜂窝结构吸波材料
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