框架结构抗震优化设计的灵敏度分析

本文讨论了文献,提出的抗震结构优化设计的灵敏度分析问题。建立了结构回振频率、振型、地震位移反应、结构可靠度的灵敏度分析公式及基于可靠性优化设计解的灵敏度分析过程。最后通过例题应用本文公式对文献的优化设计方法进行了全面地考证。结果说明:文献的设计方法当参数在一定范围内变化时,其优化解是稳定可靠的。     

电容式加速度计的表头结构设计与分析

MEMS电容式加速度计具有灵敏度高、噪音低、漂移小、功耗低、结构简单等优点,有着广泛的应用前景。综合比较了电容式加速度计的三种常见结构的各自特点,指出了定齿偏置结构的梳齿式微机械加速度计的优点,并以该结构为分析对象,从加速度计的量程、稳定性、灵敏度等性能分析比较了多种结构梁,得出折叠梁的综合性能最好的结论,最后通过分析计算出了折叠梁在检测方向的刚度。     

脉冲载荷作用下结构响应灵敏度分析

以结构固有频率、振型灵敏度分析结果为基础，解决了在脉冲载荷作用下结构响应灵敏度的理论分析和数值计算。为火炮、弹箭等一系列受有冲击载荷作用的结构动力优化设计和修改提供了更为科学的依据。     

基于灵敏度解析的微机械陀螺结构优化方法

以一种音叉振动式微机械陀螺为研究对象,对其复杂多自由度模型的24个设计参数进行灵敏度解析,分别计算其对系统驱动模态和检测模态固有频率的动态灵敏度,筛选并确定出5个对最终输出性能影响最为关键的尺寸参数;以这5个参数为设计变量,并以系统输出特性作为优化目标对微陀螺结构进行了优化.灵敏度解析方法的应用有效解决了微陀螺结构优化过程中所存在的计算量大、解析时间长等实际问题,对相关MEMS器件的结构优化设计研究具有一定的参考价值.     

特征向量组灵敏度分析的幂级数展开法

特征值与特征向量灵敏度分析在振动控制、结构动力优化设计等邻域中有着广泛的应用。本文根据模态展开和幂级数展开原理,导出了一种可用于特征向是组灵敏度分析的幂级数展开法。当所考察的特征向量组处于系统的低频区时,应用该方法可对系统中、高阶模态实施模态截断和加快;而当所考察的特征向量组处于系统的中频区时,应用该方法可对系统的高阶模态和低价模态同时实施截断和加速。数值示例计算表明,本文提出的方法是可行的。     

基于尺寸设计变量的声场-结构耦合系统的敏度分析

本文应用有限元方法对声场一结构耦合系统进行数值模拟和灵敏度分析。通过在结构设计阶段数值方法的研究,对耦合系统基于尺寸设计变量的特征频率和特征向量的灵敏度进行了分析．并通过数值算例的结果表明了算法的正确性,可为耦合系统的声学性态优化设计提供理论和算法基础。     

基于相对灵敏度的车身结构模型修改

应用单元应变能密度理论结合实际白车身结构,提出了车身部件的应变能密度比质量灵敏度的相对灵敏度概念。基于承载式车身有限元模型进行了白车身薄壁构件的相对灵敏度分析,对计算数值进行比较,数值较大的部位即为需要增加厚度的部位,反之则减小厚度,以达到高刚度、轻质量的修改要求。根据相对灵敏度分析得出的修改方向提出了三种不同目标的修改方案:高刚度方案、轻质量方案及综合方案。通过对静刚度的结果对比,可以看出用综合方案得到的是较为符合设计要求的白车身结构模型,并得到了较为满意的修改效果。     

机械结构动特性的灵敏度分析与修改

本文推导了一般粘滞阻尼系统的一阶和高阶灵敏度计算式,并引用连续摄动思想,采用了把高阶灵敏度分析与连续摄动分析相结合的方法,对机械结构的动态特性进行灵敏度分析与修改.根据此法编制了灵敏度分析与修改的通用程序,通过实验验证,说明了本方法和程序的有效性。     

结构动态特征灵敏度方法及在倍捻锭子上的应用

首先根据结构动力修改的实际需要，在一般灵敏度基础上，提出了相对灵敏度概念。其次结合实例对传统的具有Ｎ自由度的特征灵敏度公式就其实用性和理论完备性进行了分析。最后对连续体如何进行灵敏度分析，提出了一种方法，并以倍捻锭子为例进行了计算。     

转子系统结构动力修改的灵敏度方法

针对复杂的转子－轴承系统，提出了转子－轴承系统结构动力修改的灵敏度方法，以解决满足转子系统固有频率等设计要求的结构动力特性再设计问题。推导了非对称系统的特征灵敏度公式，并采用奇异值分解法求解结构参数修改量。     

对高层剪力墙结构动力修改的试验研究

采用结构动力修改的灵敏度方法对高层剪力墙结构动力修改进行了试验研究，得到了数据可供设计人员参考，并为评价高层建筑的抗震性及安全性提供了依据。     

机械结构动态设计的逆特征灵敏度分析法

本文针对机械结构动态设计中的特征灵敏度分析法(ESAM)所存在问题,提出逆特征灵敏度分析的方法(IESAM)。实例计算表明,该方法计算量小、精度高。     

板壳加筋结构的组合优化

提出了一种将结构加筋布局优化和结构参数优化相结合的优化方法。该方法先对结构中的加强筋进行布局优化,然后再优化结构参数。在加筋布局优化中,用单元应变能密度灵敏度作为删除单元的准则。在参数优化中,目标函数和约束函数被近似地表示为二阶表达式,并用改进的DFP（Davidon,Fletcher and Powell）方法来求优化解。为了降低计算复杂度,采用组合近似（CA）方法对修改后的结构位移和应力进行重分析,并应用该方法对储水箱结构进行了结构优化设计。数值结果表明,该方法处理板壳加筋结构优化问题十分有效,而且容易在计算机上实现。     

基于ANSYS平台的连续体渐进结构优化设计及其应用

基于ANSYS分析软件平台,在传统的渐进结构优化（ESO）思想的基础上,依据对结构位移灵敏度的分析,较严格地导出了结构的应力灵敏度;并根据荷载的最优传递路线概念提出了一种具有应力约束连续体结构拓扑优化的单元删除策略,从而使得在结构拓扑优化的迭代过程中,最大应力的变化尽可能小,且最优结构所对应的最大应力能控制在容许应力范围之内。若干工程算例的优化结果表明,该方法在结构优化目标质量最轻的前提下计算效率相对较高,且优化结果与工程实际要求较吻合,同时也从数值上验证了该方法的可行性和有效性。     

基于灵敏度分析的机械结构动力学修改

详细介绍了机械结构模态灵敏的理论并据此方法扩展建立了简谐激励下结构稳态动力响应灵敏度的公式，指出周期激励可展开成Ｆｏｕｒｉｅｒ级数同样适合该理论，为结构的动力修改提供了理论依据，最后在ＭＡＴＬＡＭ５．２平台上通过一实例编程计算加以说明。     

基于灵敏度分析的机枪结构动态特性优化研究

目的研究机枪结构的动态特性优化．方法利用基于模态试验的灵敏度分析方法,依据模态叠加原理,提出了一种结构动力修改思路．结果由模态试验和灵敏度分析,获得了某机枪的动态特性和影响其动态特性的敏感部位,并利用有限元动力响应模型计算了位移响应曲线．结论计算结果表明：该方法有效并且正确,改善了机枪动力学特性．     

结构尺寸随机变异对叶片频率的影响

采用基于摄动技术的随机有限元方法推导了旋转叶片的随机有限元方程,并给出了固有频率对结构尺寸的灵敏度公式,为概率意义下叶片结构尺寸随机变异对叶片频率的影响提供了分析方法。最后以一实验台叶片为算例,详细研究了叶片结构尺寸分别处理为随机变量和随机场时,叶片静动频率对叶片结构尺寸的灵敏度,为叶片的设计、加工、运行提供了理论指导。     

基于灵敏度分析的机枪结构动态特性优化研究

目的 研究机枪结构的动态特性优化,方法 利用基于模态试验的灵敏度分析方法,依据模态叠加原理,提出了一种结构动力修改思路,结果 由模态试验和灵敏度分析,获得了某机枪的动态特性和影响其动态特性的敏感部位,并利用有限元动力响应模型计算了位称响应曲线,结论 计算结果表明,该方法有效并且正确,改善了机枪动力学特性。     

板壳加筋结构的组合优化

提出了一种将结构加筋布局优化和结构参数优化相结合的优化方法。该方法先对结构中的加强筋进行布局优化,然后再优化结构参数。在加筋布局优化中,用单元应变能密度灵敏度作为删除单元的准则。在参数优化中,目标函数和约束函数被近似地表示为二阶表达式,并用改进的DFP(Davidon,Fletcher and Powell)方法来求优化解。为了降低计算复杂度,采用组合近似(CA)方法对修改后的结构位移和应力进行重分析,并应用该方法对储水箱结构进行了结构优化设计。数值结果表明,该方法处理板壳加筋结构优化问题十分有效,而且容易在计算机上实现。     

对高层剪力墙结构动力修改的试验研究

采用结构动力修改的灵敏度方法对高层剪力墙结构动力修改进行了试验研究 ,得到的数据可供设计人员参考 ,并为评价高层建筑的抗震性及安全性提供了依据。