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简谐力激励下多组件结构系统的整体优化设计  
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【英文篇名】 Integrated layout and topology optimization design of multi-component structure system under harmonic force excitation
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【作者】 朱继宏; 赵华; 刘涛; 张卫红;
【英文作者】 ZHU Jihong; ZHAO Hua; LIU Tao; ZHANG Weihong; State IJR Center of Aerospace Design and Additive Manufacturing; Northwestern Polytechnical University; MIIT Laboratory of Metal Additive Manufacturing and Innovative Design; Institute of Intelligence Material and Structure; Unmanned System Technologies;
【作者单位】 西北工业大学航宇材料结构一体化设计与增材制造装备技术国际联合研究中心; 西北工业大学金属高性能增材制造与创新设计工信部重点实验室; 西北工业大学无人系统技术研究院-智能材料与结构研究所;
【文献出处】 航空学报 , Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 编辑部邮箱 2018年 01期  
期刊荣誉：中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  CJFD收录刊
【中文关键词】 整体优化; 简谐力激励; 多点约束; 有限包络圆法; 模态加速度法;
【英文关键词】 integrated layout and topology optimization; harmonic force excitation; multi-point constraint; finite circle method; mode acceleration method;
【摘要】 多组件结构系统整体优化设计通过协同优化支撑结构拓扑构型和组件布局来使结构系统的位移响应最小。本文提出通过模态加速度法(MAM)求解多组件结构系统的位移响应,并以位移响应值最小作为优化目标;引入多点约束(MPC)方法模拟组件与设计域间的铆钉或螺栓连接形式;采用有限包络圆法(FCM)来避免组件之间及组件与设计域边界产生干涉。建立了多组件结构系统整体优化问题的数学模型,并对动响应目标函数关于设计变量的灵敏度进行了推导。最后,通过几个算例验证了整体优化方法在简谐力激励下求解问题的可行性及其在实际问题中的有效性。
【英文摘要】 This paper presents an integrated layout and topology optimization of the multi-component structure system under harmonic force excitation.The configuration of the supporting structure and the component layout are simultaneously optimized to minimize the displacement responses that are obtained by using the Mode Acceleration Method(MAM).The MultiPoint Constraint(MPC)scheme is employed to simulate the rivets and bolts connecting components and supporting structures.The Finite Circle Method(FCM)is used to avo...
【基金】 国家自然科学基金(11432011,11620101002); 国家重点研发计划(2017YFB1102800); 陕西省重点研发计划(S2017-ZDYFZDXM-GY-0035)~~
【更新日期】 2018-02-01
【分类号】 V214.19
【正文快照】 网络出版地址:http://hkxb.buaa.edu.cn/CN/html/20180120.html自从Bendse和Kikuchi[1]在1988年首次提出均匀化方法以来,拓扑优化就一直被认为是结构概念设计阶段非常有效的方法。目前,拓扑优化在理论研究和实际应用中都获得了显著的进步[2-4]。尤其是在航空航天领域,拓扑优?

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