基于ESO的脚手架结构拓扑优化

结合渐进结构优化理论对脚手架拓扑结构进行了研究,分析了脚手架作为一种特殊的空间桁架结构,针对其计算和设计的难点,提出了一种新的拓扑结构,为以后脚手架的设计提供了有价值的实践借鉴。     

基于双向渐进优化法的结构生成设计方法研究

建筑与结构之间的关系是建筑设计中最基本、最核心的问题之一,而复杂的建筑空间形态需要与结构设计相互协同才能生成。计算机技术不断发展,对于建筑结构的辅助作用也不断增强。利用拓扑优化方法进行结构生成式设计是可行的,优化后不仅能够满足力学性能,还能有效降低自重,节省材料。文章探讨了建筑师如何运用计算机技术辅助结构生成,研究基于双向渐进优化法,围绕建模软件Rhino及其参数化插件Grasshopper作为可视化平台,进行离散体结构拓扑优化与生成实验。对拓扑优化核心算法、模型的前处理设计以及后处理优化三个方面内容展开讨论,提出一种可行的建筑结构生成式设计方法,为建筑学领域提供了新的参考与新的可能。     

基于遗传算法的开敞式水闸结构优化设计

取水闸底板的厚度、长度，闸门的位置等作为基本优化变量，建立了水闸的结构优化模型，并利用遗传算法对水闸进行结构优化设计，通过实例计算说明该方法可行，结果可靠。     

基于ANSYS平台的结构拓扑优化实现途径

基于ANSYS有限元分析软件平台,探索连续体结构拓扑优化的方法及其软件实现途径。通过ANSYS自带的拓扑优化模块、结合ANSYS的单元"生死"模块,应用APDL语言进行二次开发,以及利用高级程序语言MATLAB开发优化程序并通过ANSYS里的数据接口完成数据交换,发展了三种连续体结构拓扑优化方法的实现途径,并分别应用工程算例进行了验证,优化结果与工程实际要求较吻合,同时也在数值上证明了各种实现途径的可行性和有效性。     

基于ANSYS参数化语言APDL的结构优化设计

指出了传统优化设计方法的不足,概述了ANSYS和APDL的基本特征,综述了基于ANSYS参数化设计语言APDL的结构优化设计的步骤及其应用现状,从而给建筑结构的优化设计注入新的活力。     

基于分级遗传算法的离散变量结构优化设计

提出一种分级处理的遗传算法，它采用微种群和附加变异算子来减少计算量、增加算法的局部搜索能力．算例表明，这种算法收敛平稳、并取得了较好的效果。     

基于改进遗传算法桁架结构优化设计

探讨了遗传算法在离散变量结构优化设计中应用。在优化设计模型中采用凝聚函数处理约束条件,引入小生境(niche)技术、改进交叉方法以及采用竞争最优保留策略来改善遗传算法性能。最后通过算例验证了本文方法的可行性和有效性。     

利用双向渐进结构优化算法进行建筑设计

文章旨在揭示现代结构拓扑优化算法在建筑设计中的重要作用。结构拓扑优化能够确定设计体量中空腔所处的最佳位置和形态,从而有效地生成在结构上经济高效、在建筑上富有创新的概念设计。渐进结构优化法是过去30年来产生的各种拓扑优化算法中最常用的算法之一,使用简单且高效,能够应用于各类结构设计问题。该算法的最新的一个版本——双向渐进优化算法有很好的稳定性和准确性,近十年在全球范围内被广泛使用。文章通过一系列案例,阐述如何利用双向渐进优化算法生成形式美观且结构高效的形态。     

有支撑钢框架离散型拓扑优化设计

为了研究离散型拓扑优化理论在实际工程中的应用,在遗传算法和渐进结构优化算法的基础上对有支撑钢框架的离散型拓扑优化设计进行了分析.通过引入拓扑变量并修改无效杆件的弹性模量,提出了一个能适用于桁架结构、刚架结构和桁架刚架混合结构的离散型拓扑优化问题统一数学列式.该统一数学列式能解决桁架拓扑优化问题中以截面面积作为设计变量而...     

基于蜜蜂进化型遗传算法的中央空调系统能耗优化研究

如何在满足用户冷量需求的基础上,最大程度地减小中央空调系统的运行能耗是建筑节能领域亟待解决的问题.目前,标准遗传算法(SGA)是中央空调系统节能优化采用较多的方法之一,但若需要较高的计算精度,其计算时间较长,而蜜蜂进化型遗传算法(BEGA)具有精度高、收敛速度快的优点.本文采用此方法对中央空调系统的运行能耗进行了研究,...     

二阶段移动边界遗传算法结构优化设计

遗传算法是一种倍受关注的计算方法 ,它在优化设计领域取得了很大的成功。但是简单遗传算法的计算效率不高 ,限制了遗传算法的进一步应用。根据自然系统的层次结构特征和遗传算法的本质并行特征 ,设计了二阶段移动边界遗传算法。算例表明 ,该算法是高效可行的。     

改进的双向渐进结构法的基本原理及应用

利用传统的渐进结构法(ESO)和双向渐进结构法(BESO)进行结构优化设计,可能会出现“网格依赖性”棋盘效应”以及解的不收敛等数值问题.论文阐述了一种改进的应用于刚度优化的双向渐进结构法,通过在计算单元灵敏度时引入“过滤策略”和“平均策略”可以很好地解决以上数值问题.阐述了其基本原理和具体步骤,并给出了一些算例来验证其...     

ANSYS在结构拓扑优化设计中的应用

简要介绍了基于数值计算的结构拓扑优化方法及其不足,计算机辅助软件ANSYS的优化设计,便于模型多次修改直到最优为止。使得结构优化的速度和准确性大大提高,充分展现了该软件在拓扑优化中的强大功能,给出一些结构拓扑优化算例。     

工程实用的遗传算法结构优化设计

针对工程结构设计的特点以及目前遗传算法在大规模设计变量设计中的计算量大、优化结果较差的特点,提出了相应的改进措施,算例表明改进方法是有效的。     

钢结构管道支架的优化设计

介绍了钢结构管道支架的一般设计原则及常用结构类型,以某钢厂大型煤气管道支架设计为例,用有限元方法计算了钢构件采用不同截面时的应力及自重,通过比较分析,总结出合理、经济的管道支架优化设计原则,以达到优化设计的目的。     

基于ANSYS分析的钢梁优化设计

使用ANSYS软件的拓扑优化功能,对一个具体的装饰工程中的雨篷钢梁进行结构设计,获得最佳的等强度的结构外型,体现力学与美学的和谐统一。     

基于遗传算法的钢结构优化设计及相应软件开发

针对结构优化问题的强离散性和遗传算法求解离散变量优化问题的有效性,将遗传算法应用于钢结构优化问题的求解。针对简单遗传算法的早熟缺陷进行了改进,并将改进后的遗传算法应用于钢结构的优化设计中。基于改进遗传算法和《钢结构设计规范》(GB50017—2003)开发了钢结构优化设计工具箱。算例表明,软件具有简单、快速、有效等优点。     

基于标准遗传算法的结构优化设计

介绍了标准遗传算法的基本理论,探讨了其在结构优化设计上的模型与应用方法,并通过两个数值算例验证了遗传算法的高效性。     

基于双向渐进结构优化方法的泵车支腿拓扑优化

以有限元软件ANSYS为平台进行二次开发,实现基于名义应变能密度的双向结构渐进优化法.将以最大应力为约束、以重量最小为目标的双向结构优化方法应用到泵车后支腿的轻量化设计中.得到较好的优化结果.结果表明,双向渐进结构优化法能够用于指导箱型结构轻量化设计.     

基于遗传算法的门窗用铝合金型材结构优化设计

针对典型门窗中挺型材,利用ANSYS/APDL命令流开展结构参数化建模,采用响应面法获得型材结构参数与力学性能指标的数学关系,以减轻结构自重为优化目标,建立了型材优化设计数学模型,采用遗传算法对优化模型进行了寻优计算,并对某断桥中挺型材开展了优化设计,结果显示模型具有良好的优化效果。