【摘 要】
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为了更大限度的挖掘框架结构的潜力,同时考虑截面优化和形状优化,采用分解优化的策略将属于不同结构优化层次的两类变量分开处理,建立了框架结构的截面、形状两级优化模型。
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为了更大限度的挖掘框架结构的潜力,同时考虑截面优化和形状优化,采用分解优化的策略将属于不同结构优化层次的两类变量分开处理,建立了框架结构的截面、形状两级优化模型。在截面层以截面惯性矩为设计变量,在应力和位移约束下追求结构重量的最小化；在节点层以节点坐标为设计变量,在结构重量约束下,追求结构最大位移的最小化。截面优化和形状优化交替进行直至收敛,从而获得结构重量最小且结构刚度最大的最优设计。
根据上述模型和算法,以MSC.Nastran软件为有限元求解器,以MSC.Patran软件为开发平台,在MSC.Patran软件上增加新的菜单和窗口,编写优化程序模块实现数据的交换和优化模型的求解,完成了框架结构形状优化软件。
层次分解优化策略的实现和优化程序模块的开发,为工程设计人员提供了新的方法,大大提高了优化效率。文中算例验证了应用该软件进行框架结构形状优化的可行性和收敛效率。
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