水泥土墙支护结构遗传进化优化设计方法

探讨了水泥土墙支护结构优化设计方法,建立了以水泥土墙的有效宽度、嵌固深度和置换率为决策变量的优化设计模型,提出了水泥土墙支护结构参数遗传进化优化设计计算方法,讨论了设计计算参数对优化计算结果的影响。并给出了两个工程计算实例,计算结果表明本文方法可得到既安全可靠又经济合理的最优设计方案。     

振动筛减振弹簧多目标优化设计

以保证振动筛减振弹簧的疲劳安全系数,减小弹簧质量和提高弹簧自振频率为优化目标,建立以弹簧的丝径、中径和工作圈数为设计变量的多目标优化数学模型。通过在Ma tla b软件中编写优化设计程序并进行求解,得出多目标优化函数的有效解。最后圆整得到弹簧的最终结构参数并对其约束条件进行验算,结果证明按照此方法得到的设计变量值能够满足振动筛减振弹簧多目标优化设计的要求。     

考虑施工荷载的烟囱钢内筒优化研究

对多管式烟囱钢内筒进行结构优化设计研究时,考虑外筒传来荷载与施工中开洞及吊装的影响是十分必要的。先对烟囱钢内筒开洞加固问题进行有限元分析并提出施工建议,然后按加固后钢内筒进行优化研究,并在优化时同步考虑钢内筒吊装的影响。为高效解决烟囱钢内筒优化设计问题,文章基于有限元分析方法和参数化设计思想,在分析外筒传来的荷载作用下和钢内筒施工时结构变形和应力分布的基础上,结合ANSYS中Design Opt工具开发了相关程序进行优化设计,合理确定截面尺寸。该方法可以避免繁琐的传统手工设计计算与验证,极大提高了设计精度和效率。分析结果可以为今后的类似工程设计提供参考。     

水泥土桩墙支护结构的优化设计

水泥土桩墙支护结构常规的设计方法采用试算校核法,此方法不仅计算繁琐,而且难以得到既经济又可靠的设计方案.为此,本文探讨了水泥土桩墙支护结构参数的优化设计,建立了相应的以水泥土桩墙的有效宽度、埋入深度和置换率为决策变量的优化设计模型,并引用遗传算法对优化模型求解.最后给出了工程计算实例,计算结果表明此优化方法是可行的.     

东深供水改造工程BⅢ2边坡预应力锚索加固优化设计

针对BⅢ2边坡的地质环境因素,讨论了该类边坡预应力锚索加固设计中的若干重要问题.在此基础上,对预应力锚索的受力特性和边坡稳定性进行了计算分析.应用优化与决策理论,对影响锚固设计参数的因素进行分析,找出影响锚索设计参数的关键因素,确定最优设计参数,并提出该边坡的预应力锚索加固优化设计方案.加固后的稳定分析表明,采用此方案进行加固设计是合理可行的,这对该边坡的及时治理起到了重要的作用.     

调谐黏滞质量阻尼器基于遗传算法的参数优化研究

本研究针对调谐黏滞质量阻尼器结构现有设计理论中存在的缺陷,提出了基于遗传算法的参数优化设计方法。现有方法利用定点理论获取阻尼器优化设计参数时,存在忽略主结构固有阻尼,优化参数适应频带窄以及附加质量比取值不明确等问题。基于遗传算法的调谐黏滞质量阻尼器结构优化设计方法可以根据实际需求适应目标,能够综合考虑共振频率和非共振频率对结构的影响。研究中针对主结构为单自由度的体系,对采用两种方法得到的设计结果进行了对比分析,结果表明,相较于既有方法,所提出的方法能够更为有效地得到系统的优化解,获得更好的减震效果。     

基于灵敏度分析的串杆结构优化设计

在串杆的结构设计中引入灵敏度分析理论,通过对串杆相关结构参数相对于串杆质量以及串杆危险截面应力的灵敏度分析,确定各设计参数对质量变化和对应力变化的影响程度.并根据灵敏度分析结果,确定最适合的优化方案,从而得到串杆的最优结构尺寸.该设计思路更加适合参数较多的复杂结构件的优化设计,可以为优化参数的设置提供科学的指导.     

液压挖掘机动臂结构的优化设计

针对现有的优化设计方法不能有效地解决工程机械零部件使用寿命低、且存在优化模型复杂和规模较大等问题,以液压挖掘机工作装置的动臂为研究对象,提出以有限元单元厚度为设计变量,以相同工况下应力最小、全局刚度最大为优化目标的优化设计数学模型.在求解优化设计模型时,综合考虑刚度灵敏度和应力灵敏度对优化效率的影响,采取对全局灵敏度进行归一化处理的措施,大幅度降低了优化模型的求解规模,并对优化数学模型进行了求解.分析结果表明,利用该优化模型使动臂在相同工况下最大应力降低了12.9%,局部刚度提高了29.8%,有助于延长动臂的使用寿命.工程实践证明,该优化方法减少了设计人员在结构设计中的盲目性,能高效地得到优化结果.     

基于拓扑优化的变参数桥梁结构优化设计

以第十四届全国大学生结构设计竞赛赛题《变参数桥梁结构模型设计与制作》为依托,综合应用拓扑优化、形状优化和尺寸优化等设计方法,探索在限定空间、随机静止荷载和运动荷载组合条件下,满足结构强度、稳定性和位移变形要求的竹制桥梁结构模型。对于左右对称并叠加动荷载的加载情况,优化得到的结构模型质量为290.2g,测点最大位移ε₁=-2.642mm;左右不对称同时叠加动荷载加载情况下,优化得到的结构模型质量为294.2g,测点最大位移ε₂=-2.823mm。结果表明：对变参数桥梁结构模型进行拓扑优化设计能够避免结构发生失稳破坏,同时可大幅降低试错成本。     

减震结构粘滞阻尼器参数优化分析

研究了基于响应面法进行减震结构非线性粘滞阻尼器参数优化设计的方法,该方法包括试验设计、有限元分析、响应面函数拟合和参数优化.以一榀钢筋混凝土框架结构非线性粘滞阻尼器参数优化为例,以所有粘滞阻尼器提供的阻尼力之和最小为优化目标函数,层间最大位移限值作为约束条件,建立粘滞阻尼器参数优化的数学模型,然后运用非线性规划优化方法进行参数优化.算例研究结果表明:基于响应面法进行粘滞阻尼器参数优化,既能保证结构层间位移小于限值,又能降低建造成本.