【摘要】：加強(qiáng)筋作為一種滿足產(chǎn)品輕量化要求的附件，在航天、軍事等領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。一直以來(lái)，人們對(duì)加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)主要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，這種方法會(huì)造成材料的浪費(fèi)以及加強(qiáng)筋的附加質(zhì)量過(guò)大，不利于產(chǎn)品性能的有效發(fā)揮。優(yōu)化理論為確定加強(qiáng)筋的尺寸提供了行之有效的方法，本文以有限元分析軟件ANSYS為平臺(tái)對(duì)裝甲車殼體的加強(qiáng)筋作尺寸優(yōu)化。 在ANSYS中建立了某裝甲車頂甲板（薄殼結(jié)構(gòu)）三種加強(qiáng)筋強(qiáng)化下的有限元模型，以加強(qiáng)筋截面尺寸為設(shè)計(jì)變量，加強(qiáng)筋的變形量和應(yīng)力為狀態(tài)變量，加強(qiáng)筋最小體積為目標(biāo)，對(duì)三種模型的加強(qiáng)筋尺寸進(jìn)行了優(yōu)化計(jì)算。為驗(yàn)證ANSYS有限元模型的可靠性與精度，設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)單筋板結(jié)構(gòu)的壓力試驗(yàn)系統(tǒng)，通過(guò)試驗(yàn)加載測(cè)試和有限元計(jì)算結(jié)果的對(duì)比，修正其有限元模型。 基于優(yōu)化原理，在ANSYS中利用APDL語(yǔ)言編制優(yōu)化程序，進(jìn)行基于命令流的優(yōu)化計(jì)算。ANSYS自帶的優(yōu)化方法有零階優(yōu)化和一階優(yōu)化，對(duì)單獨(dú)T形加強(qiáng)筋分別使用零階方法和一階方法進(jìn)行優(yōu)化，從優(yōu)化結(jié)果聯(lián)想出綜合優(yōu)化算法，即將零階優(yōu)化的部分結(jié)果作為一階優(yōu)化的輸入，再應(yīng)用一階優(yōu)化，得到了最優(yōu)結(jié)果。將三種方法應(yīng)用在頂甲板三種加強(qiáng)筋的尺寸優(yōu)化中，結(jié)果證明，綜合優(yōu)化方法的效果優(yōu)于單獨(dú)應(yīng)用零階方法和一階方法得到的結(jié)果。通過(guò)優(yōu)化，獲得了該裝甲車頂甲板加強(qiáng)筋靜載下的最優(yōu)參數(shù)，并且保證了結(jié)構(gòu)的可靠性，，實(shí)現(xiàn)了減重。
【圖文】：

orks、Pro/e、UG）中導(dǎo)入到 ANSYS，如果模模，因?yàn)閷?duì)導(dǎo)入的模型進(jìn)行劃分網(wǎng)格時(shí)會(huì)出現(xiàn)各是進(jìn)行網(wǎng)格劃分，ANSYS 的網(wǎng)格劃分功能比有比較詳細(xì)的了解，選擇與單元最匹配的形狀較高的要求。思義，主要目的是對(duì)已建好的模型加以計(jì)算，強(qiáng)大，既有靜力學(xué)的分析計(jì)算，也有動(dòng)力學(xué)的進(jìn)行求解之前一定要在 Ansys Type 中先指定本以確定本次分析的類型，設(shè)置模型的約束和載模型的實(shí)際工況，確定約束和載荷的類型，盡到的情況也可以作一些簡(jiǎn)化，但不能改變模型類計(jì)算：靜力學(xué)計(jì)算和接觸計(jì)算。ANSYS12.0ntrols/ Sol'nOption中進(jìn)行設(shè)置（如圖 2.1 所示

圖 2.2 創(chuàng)建接觸時(shí)求解算法的選擇中求解算法：Lagrange method（拉格朗日nted Lagrange method（增廣拉格朗日算法函數(shù)綜合法）、MPC algorithm（多點(diǎn)約束束算法。日算法是在原來(lái)的目標(biāo)函數(shù)上加一個(gè)罰函穿透的條件，這是罰函數(shù)法所不可能實(shí)現(xiàn)法的基本流程是首先選擇小的罰函數(shù)因子并放大罰函數(shù)因子 c，與此同時(shí)，乘子 λ 多數(shù)情況下，罰函數(shù)因子 c 放大很多之前為了最大程度的保證約束方程在接觸面方程，無(wú)需人為的設(shè)置接觸剛度等眾多參一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是自動(dòng)考慮接觸面的形函數(shù)差
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TJ810.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2604968