应用力学学报
應用力學學報
응용역학학보
CHINESE JOURNAL OF APPLIED MECHANICS
2011年
1期
29-34
,共6页
材料选型%复合材料%组合结构%动力学优化%映射函数
材料選型%複閤材料%組閤結構%動力學優化%映射函數
재료선형%복합재료%조합결구%동역학우화%영사함수
建立了基于拓扑分布的钢-复合材料组合结构材料选型优化的数学模型,通过变量连续化,用映射函数对材料选型优化模型进行函数变换,使其能适应更多的优化算法进行求解.分别采用线性函数、指数函数、对数函数、阶跃函数、反三角函数和分段函数等对原始模型进行了变换,得到相应材料选型优化模型并求解.以组合浮筏材料选择动力学优化为例,对比研究了不同函数变换下优化模型的求解效率和精度.算例结果表明:基于幂函数映射,对数映射的MSO求解中,尽管其中有的函数在结构拓扑优化中有非常好的筛选效果,但拓扑变量值出现中间结果,难以根据拓扑变量值进行材料变更;基于Sigmoid映射、分段映射和反正切映射的MSO求解中,拓扑变量无中间值,基本上趋于0或1,拓扑指示性较好,优化效率较高.分析原因,可能是材料选型优化不同于结构拓扑优化,材料选型优化中传力路径的改变不剧烈,不宜采用拓扑优化的常见映射函数.
建立瞭基于拓撲分佈的鋼-複閤材料組閤結構材料選型優化的數學模型,通過變量連續化,用映射函數對材料選型優化模型進行函數變換,使其能適應更多的優化算法進行求解.分彆採用線性函數、指數函數、對數函數、階躍函數、反三角函數和分段函數等對原始模型進行瞭變換,得到相應材料選型優化模型併求解.以組閤浮筏材料選擇動力學優化為例,對比研究瞭不同函數變換下優化模型的求解效率和精度.算例結果錶明:基于冪函數映射,對數映射的MSO求解中,儘管其中有的函數在結構拓撲優化中有非常好的篩選效果,但拓撲變量值齣現中間結果,難以根據拓撲變量值進行材料變更;基于Sigmoid映射、分段映射和反正切映射的MSO求解中,拓撲變量無中間值,基本上趨于0或1,拓撲指示性較好,優化效率較高.分析原因,可能是材料選型優化不同于結構拓撲優化,材料選型優化中傳力路徑的改變不劇烈,不宜採用拓撲優化的常見映射函數.
건립료기우탁복분포적강-복합재료조합결구재료선형우화적수학모형,통과변량련속화,용영사함수대재료선형우화모형진행함수변환,사기능괄응경다적우화산법진행구해.분별채용선성함수、지수함수、대수함수、계약함수、반삼각함수화분단함수등대원시모형진행료변환,득도상응재료선형우화모형병구해.이조합부벌재료선택동역학우화위례,대비연구료불동함수변환하우화모형적구해효솔화정도.산례결과표명:기우멱함수영사,대수영사적MSO구해중,진관기중유적함수재결구탁복우화중유비상호적사선효과,단탁복변량치출현중간결과,난이근거탁복변량치진행재료변경;기우Sigmoid영사、분단영사화반정절영사적MSO구해중,탁복변량무중간치,기본상추우0혹1,탁복지시성교호,우화효솔교고.분석원인,가능시재료선형우화불동우결구탁복우화,재료선형우화중전력로경적개변불극렬,불의채용탁복우화적상견영사함수.
