离散曲面变差的计算

在连续函数变差相关理论基础上,为了更好地描绘实验或实际测得的曲面数据,本文引入离散曲面变差的概念,并提出了离散曲面变差的计算方法。针对两组不同的离散曲面数据,计算它们在不同尺度下的变差以及尺度和变差的双对数图,比较了两组离散曲面的维数与变差关系。研究结果表明:本文提出的离散曲面变差的计算方法是可行的,可以作为计算离散曲面变差的一种方法。     

薄膜结构曲面几何性质研究

采用非线性有限元法进行了膜结构的形态分析和荷载分析，得到了曲面有限元网格；通过离散微分几何方法，研究了薄膜结构曲面的几何性质，包括曲面的法线向量、高斯曲率、平均曲率和主方向矢量，避免了复杂的曲面拟合过程。几何性质研究对优化分析方法，选择裁剪样式，分析裁剪误差都具有重要意义。最后通过算例表明：该方法能够快捷、精确地研究薄膜结构曲面的几何性质，对更合理地设计薄膜结构具有重要意义。     

从尺规到NURBS——用于辅助设计曲面型建筑的几何工具的沿革

复杂曲面被认为是一种"高技术"和"后现代"的设计手法,近年来在建筑设计中得到了日益广泛的应用。本文从技术史的角度出发,讨论了这些手法所依靠的几何定义工具的沿革。从尺规曲面、解析曲面、索引离散点曲面、等值线曲面直到样条曲面和NURBS,追本溯源,帮助建筑师更确切地把握这类特殊的建筑设计。     

微曲面网架最小造价的离散优化设计

采用变量分解策略简化微曲面网架最小造价设计,并应用组合型离散优化算法求该类网架结构优化参数的最佳匹配方案.实际计算结果表明,在大跨度情况下微曲面网架比平板网架具有显著降低造价的优势.     

数值模拟在幕墙工程造型设计的应用

阐述幕墙工程造型设计的数值模拟方法,采用分段三次参数样条曲线,保持连接点光滑连接,描写空间曲线,再由离散的曲线拟合空间不规则的曲面,将拟合曲面分成小单元板块,计算曲率中心和板块尺寸,建立数据库,最后给出应用实例。     

试验设计法在硬岩PFC~(3D)模型细观参数标定中的应用

利用试验设计法针对硬质岩体颗粒离散元数值研究中的细观参数标定问题进行了研究。首先利用Plackett-Burman试验设计分析了细观参数对宏观响应的敏感性,并建立了宏观力学指标和细观参数之间的线性关系,然后利用响应曲面法考查了显著影响参数之间的相互作用,得到了宏观响应与细观参数之间的非线性关系。最后将问题转化为非线性多目标数学规划问题利用MATLAB软件中FGOALATTAIN函数进行求解。通过和典型硬岩物理试验结果对比发现,利用试验设计法标定参数建立的颗粒离散元模型可以很好地反映单轴和低围压下岩石的破坏过程,但是由于采用了球形颗粒对于高围压下的拟合效果偏弱。利用PB设计、响应曲面法并结合数学规划建立的细观参数标定方法可以反映各细观参数对宏观力学响应的敏感性并给出明确的函数表达式,同时可以通过增加求解过程中的约束条件来体现更多的岩石力学特性。     

基于三维离散数据的STL数据文件的反求

反求工程可以为快速产品开发提供关键技术支持:数据采集技术和曲面重建技术。首先对两方面的关键技术的原理与方法进行了分析,然后介绍了快速成型技术并分析了它通常使用的STL文件格式,最后提出了直接从CAD模型获得的三堆离散资料反求曲面STL数据文件的两种方法。     

莫比乌斯环面上的建筑结构数字建模

莫比乌斯环面是一种单侧、不可定向的曲面,是曲面拓扑学中重要的研究对象.建筑几何造型就是要确定建筑物表面的基本曲面及曲面上的基本网格剖分.采用刚体运动学对该建筑造型进行几何分析,利用两个独立的旋转角作为群参数,通过运动群的矩阵表达,得到莫比乌斯环面的参数方程,并计算出莫比乌斯环面上离散插值点集合.利用犀牛软件的曲面分析功能,对莫比乌斯环面几何造型进行可视化演示.同时进行了曲面的网格剖分,给出结构整体布置的拓扑网络.     

复杂自由曲面的离散化网格划分方法

为了寻求复杂自由曲面网格划分的方法,在NURBS曲面表达式的参数域U、V方向上划分成n×m等分,对于存在裁剪、开洞等情形的曲面,将边界外的点舍弃,同时在参数域平面上形成三角形网格,并将该网格映射到空间曲面,即得到离散方法表示的曲面面片.为适应网格疏密程度、曲面曲率变化的要求,引入密度修正函数与曲率修正函数,使曲面布点按...     

基于BIM技术的大扭转双向曲面玻璃幕墙设计与施工

为解决传统大扭转双向曲面玻璃幕墙设计多角度旋转美感差的问题,基于建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)设计大扭转双向曲面玻璃幕墙,通过BIM技术的GH参数化划分扭转双向曲面玻璃幕墙表皮分格,分析大扭转双向曲面玻璃幕墙曲率,确定大扭转双向曲面玻璃幕墙结构,完成大扭转双向曲面玻璃...     

单级式缓降器优化设计

缓降器是一种用于高层建筑的新型救生装置.本文根据单级式缓降器的工作原理及结构特点,提出了这类型缓降器优化设计的数学模型,并应用离散优化设计方法作了实例计算.最后,就设计中有关问题作了简要说明.     

离散变量结构拓扑优化在板片空间结构设计中的应用研究

板片空间结构体系大都采用规格化的材料 ,传统连续变量优化设计方法已经不适合 ,因此采用离散变量拓扑优化算法与结构有限元分析相结合的设计方法 ,克服传统设计方法的缺陷。研究表明 ,这种新的优化设计方法效果显著 ,形状与布局优化是今后结构设计应该重点发展的方向。     

基于改进型蚁群算法的结构优化设计

结构优化设计中通常含有离散设计变量,本文探讨了如何将改进型蚁群算法应用于含离散设计变量的结构优化问题。以十杆桁架结构离散设计变量优化问题为例进行仿真,仿真结果表明蚁群算法能比较有效地解决含离散设计变量的优化问题。     

门式刚架的优化设计

由于门式刚架计算的复杂性和设计变量的离散性 ,传统的优化方法无法胜任。使用遗传算法 (GeneticAlgo rithms) ,依据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》对门式刚架进行包括离散和连续变量的截面 形状混合优化。算例表明 ,遗传算法用于门式刚架的优化设计是可行的 ,而且具有一定的优越性。     

基于离散变量的桁架结构截面优化及软件实现

以杆件横截面为设计变量,以结构重量为目标函数,采用基于离散变量的序列两级优化方法对桁架结构进行优化设计;在优化设计过程中采用了0阶修正,并且利用PCL语言在有限元软件MSC．NASTRAN和MSC．PATRAN上开发出了解决含应力约束和位移约束的桁架结构离散截面优化问题的程序。     

空间网格结构基于离散变量的优化设计

空间网格结构离散变量的优化设计是空间网格结构的截面尺寸优化、形状优化、拓扑优化和布局优化的理论基础。本文在建立空间网格结构离散变量优化设计问题数学模型的基础上,分析了空间网格结构离散变量优化设计的特点和算法效率。文中采用相对差商法。对空间网格结构杆件截面尺寸的离散变量优化设计问题进行了研究和探讨。文章最后给出了两个算例,计算结果验证了本文理论的正确性和有效性。     

拉线铁塔的优化设计

针对拉线铁塔的结构特点 ,建立了结构优化设计模型 ,把离散变量优化方法与结构有限元法相结合 ,完成拉线铁塔优化设计计算软件的研制。应用结果表明该软件具有较好的适应性和实用性 ,优化效果明显     

混合离散变量的工程结构优化设计方法

针对工程中大量存在的设计变量为离散型和连续型的混合离散变量的情况 ,探讨了一种优化设计问题的方法———混合离散复合形法。该算法可用于工程结构优化设计中 ,其结果不需圆整 ,解题可靠性和效率大大提高。     

NETWORK DESIGN OF ONE-WAY STREETS WITH SIMULATED ANNEALING

ABSTRACT This paper reports on an attempt to use a simulated annealing algorithm to solve a discrete equilibrium network design model for planning one way streets in urban areas. There has been little research on applying network design techniques to the widely used traffic management strategy of one way streets, and there has been an interest in applying global search methods to large scale and difficult problems The paper explains how to develop an algorithm by following the general framework of simulated annealing for a discrete network in which a heuristic and a simulated annealing algorithm may be a useful addition to the arsenal of techniques for researchers and practitioners who wish to tackle discrete equilibrium network design problems.     

外套增层结构体系抗震性能分析

根据现行的抗震规范,结合具体的工程实例,通过建立三维有限元模型,分别采用振型分解反应谱法和弹性时程分析法,对分离式和整体式两种外套增层结构体系进行了地震反应分析,比较了两种增层体系的抗震性能。计算结果表明:分离式结构易发生局部失稳,整体式结构抗侧刚度较大,新旧结构的协同工作,减小了上下层的刚度突变;当旧房抗侧刚度较强时,其整体抗震性能优于分离式结构。分析结论可为该类结构的抗震设计提供参考。