環(huán)形曲面結構開孔形狀動力學優(yōu)化設計.pdf

1、本文簡述了環(huán)形曲面開孔結構的發(fā)展與應用，并闡述了國內(nèi)外結構優(yōu)化研究現(xiàn)狀。針對有限元法求解復雜問題響應優(yōu)化過程耗時長的問題，提出了基于繼承性均勻設計序列響應面的優(yōu)化方法；在此基礎上，開展了以改善結構動力學性能為目標的環(huán)形曲面結構開孔形狀優(yōu)化。主要工作及結論如下：
　　提出一種基于繼承性均勻試驗樣本點設計策略和子區(qū)域自適應縮放移動準則的序列二次響應面建模方法，達到提高優(yōu)化效率的目的。通過典型測試算例和工程優(yōu)化案例的優(yōu)化設計驗證了該方法

2、的有效性。為計算耗時的工程優(yōu)化設計問題提供了一種有效的方法。
　　針對回轉殼開孔形狀優(yōu)化問題，運用參數(shù)映射定義了基于超橢圓方程描述的回轉殼面開孔封閉曲線的參數(shù)化表達，通過準弧長插值點生成方法實現(xiàn)了空間開孔邊界的高精度曲線擬合，保證了回轉殼曲面開孔結構的快速建模。優(yōu)化結果表明使用扭曲超橢圓函數(shù)描述環(huán)形曲面薄殼結構開孔形狀能有效擴大一、二階頻率帶隙，降低開孔邊界應力，提高屈曲載荷。
　　復合材料的橫向剪切剛度比縱向拉伸剛度小得多