發(fā)布時間：2021-06-24 22:29

　　隨著科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展,結(jié)構(gòu)優(yōu)化逐漸變成了結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要驅(qū)動力,而結(jié)構(gòu)修改,往往又是結(jié)構(gòu)優(yōu)化的基礎(chǔ),這樣迭代的修改過程帶來了大量的重復(fù)計算,為了提升這樣的重復(fù)計算過程中的計算效率,重分析算法在近幾十年里,已在靜動態(tài)響應(yīng)求解、靈敏度求解等的諸多方面取得成果。然而,作為部分優(yōu)化理論中重要的二階靈敏度分析,尚未得到系統(tǒng)的研究。本文便是針對重分析體系和結(jié)構(gòu)優(yōu)化理論的這個缺失,對結(jié)構(gòu)靜、動態(tài)響應(yīng)的二階靈敏度重分析展開了研究。本文較為詳盡地綜述了重分析算法的發(fā)展進程,然后對其中經(jīng)典的組合近似重分析算法進行回顧,歸納整理了使用組合近似重分析算法的求解方法。隨后利用該方法創(chuàng)新性地推導(dǎo)了結(jié)構(gòu)靜態(tài)響應(yīng)的二階靈敏度重分析的求解公式,并給出了程序化的求解流程。同時對完全重分析和組合近似重分析求解過程中的操作計算數(shù)進行整理計算,從而對該方法的效率進行了評價,得到了自由度、設(shè)計變量個數(shù)及基向量個數(shù)的解析關(guān)系,提供了是否選擇重分析方法進行求解的依據(jù)。然后又進一步研究了結(jié)構(gòu)動態(tài)響應(yīng)（特征值、特征向量）的二階靈敏度,首先推導(dǎo)了動態(tài)問題二階靈敏度的解析公式,隨后利用組合近似法分別推導(dǎo)了固有頻率和振型的二階靈敏度重分析求解公... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

結(jié)構(gòu)修改的種類要達到這樣快速分析的目的，一方面可以通過近似求解分析過程中的方程來減少計算

Gao等結(jié)合Newmark-beta方法在時域上給出了自適應(yīng)的結(jié)構(gòu)動態(tài)重分析算法[111]；Latha和Sreenivas利用多項式回歸求解梁單元結(jié)構(gòu)動態(tài)響應(yīng)重分析[112]。2014年，Sayin和Cigeroglu利用原系統(tǒng)的模態(tài)數(shù)據(jù)和修改結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)矩陣，對修改后系統(tǒng)的模態(tài)數(shù)據(jù)進行了預(yù)測[113]。2015年，He等研究了多類型修改的模態(tài)重分析問題[114]；Zheng等利用初始解得到移位剛度矩陣的三角分解去求得高階模態(tài)[115]；劉志軍和鄧兆祥針對結(jié)構(gòu)模態(tài)空間不完備和對設(shè)計參數(shù)進行大型修改，提出了混合基展開法進行動態(tài)重分析計算[116]。（a）（b）圖1-2卡車車身有限元模型及板厚修改[109]1.2.3非線性重分析

吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文10圖1-3重分析算法優(yōu)勢圖1-4拓?fù)鋬?yōu)化形態(tài)[24]2005年，Grissom等用沒有吸收器的結(jié)構(gòu)響應(yīng)成功預(yù)測了帶多個吸收器結(jié)構(gòu)的響應(yīng)[152]；徐巖利用重分析算法完成了載貨汽車發(fā)動機飛輪殼加強筋的布置優(yōu)化[153]。2006年，吳曉明等利用矩陣攝動和Epsilon算法進行結(jié)構(gòu)靜態(tài)重分析，并將其成功應(yīng)用在了汽車車架的設(shè)計中[154]；Ko等考慮到經(jīng)典的有限元程序需要對輸入?yún)?shù)進行額外的處理，致使求解出的結(jié)果難以與設(shè)計變量關(guān)聯(lián)起來，所以利用重分析方法進行了層合板和夾層板結(jié)構(gòu)的有限單元增加的設(shè)計[155]；Terdalkar和Rencis基于商業(yè)軟件ANSYS進行二次開發(fā)，結(jié)合模塊組裝與重分析算法快速顯示了應(yīng)力和位移的圖像，有效提高了概念設(shè)計階段的設(shè)計效率，如圖1-5所示[156]。2007年，Kirsch等使用重分析和靈敏度重分析工具進行了高效的結(jié)構(gòu)優(yōu)化[157]；高云凱等通過預(yù)測分析靜態(tài)的彎曲及扭轉(zhuǎn)響應(yīng)，來分析剛度及強度的靈敏度并將

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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[3]復(fù)雜結(jié)構(gòu)的動力重分析方法研究[D]. 張美艷.復(fù)旦大學(xué) 2007

碩士論文
[1]組合近似重分析算法的自適應(yīng)性研究[D]. 張昊.吉林大學(xué) 2011



本文編號：3247933