【摘 要】
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通过力学模型映射截面离散变量为连续变量的途径,采用变量无量纲化技术解决了设计变量连接问题,并采用两节无限小单元的无穷组合的方法解决了变内力单元的离散变量优化问题,
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通过力学模型映射截面离散变量为连续变量的途径,采用变量无量纲化技术解决了设计变量连接问题,并采用两节无限小单元的无穷组合的方法解决了变内力单元的离散变量优化问题,发展了膜结构在尺寸、应力和位移约束下的离散变量截面优化理论,并在MSC.Nastran上二次开发出专门的优化模块.将膜单元剖分成无穷多无限小的单元,每个小单元包含两种厚度,即两节模型,通过无量纲设计变量进行连接.以结构重量最轻为目标函数,考虑尺寸、应力和位移约束,构建数学规划模型.提取连续变量优化的最优解和动态尺寸下限,并根据它们在用户给定的离散集中确定两节模型的上、下限,然后利用单位虚载荷法将位移约束转化为设计变量与约束的显式关系,采用线性规划求解器对数学模型进行求解,对少数两节单元进行圆整.程序化过程中,为了提高算法的效率,进行初选有效约束,删除不起作用的约束.通过多个算例较为全面的考核了程序,表明了程序的可靠性、精确性、高效性.利用PCL语言创建了与Patran界面相连的优化模块,实现程序的可视化.用户只需从界面上输入优化设计参数:离散集,尺寸、应力、位移约束,优化精度等数据,然后提交分析即可,操作方便.
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