【摘 要】
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Topology optimization is the new application widely utilized in the industry with the advent of high performance computing.The earlier practice of design first and then optimize is giving way to a dir
【机 构】
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Kumaraguru College of Technology,Coimbatore 641049,India
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Topology optimization is the new application widely utilized in the industry with the advent of high performance computing.The earlier practice of design first and then optimize is giving way to a direct design and optimize approach.Optimization is borne first during Science Revolution with the invention of calculus of variations in solving the brachistochrone problem;analysis followed with the formulation of elasticity utilizing calculus of variations and Lagrangian approach.
其他文献
采用Krylov模型降阶方法,对柔性梁刚柔耦合动力学模型降阶问题进行研究.首先采用有限单元法离散弹性变形,建立系统的刚柔耦合动力学方程.然后将柔性梁作为一个输入输出系统,采用Krylov模型降阶方法缩减系统自由度,建立系统降阶的刚柔耦合动力学方程.
使用附加约束方法,在检测到接触的局部区域建立点面约束,考虑柔性体接触问题中常用的分区域描述,在非碰撞区域用模态缩减,碰撞区域用有限元精确描述,建立了缩减整体自由度的柔性多体系统接触碰撞模型,通过数值算例与实验结果对比验证了模型的有效性.
针对组合式国际空间站,利用最优化计算方法,寻求该空间站地面等效模型的最优解,对这种非几何相似的等效模型进行了参数设计.结果表明通过的最优化设计方法,准确地设计了实验室的等效模型,给设计人员提供了有效的参考.
对几何精确梁理论展开研究利用合理的转动参数选择与插值策略解决上述问题.并对该法的数值积分方法进行研究,得到在精度与效率上适合该法的数值积分方法.利用该法对大变型非线梁动力学实例进行数值模拟并与大型商业软件结果进行比较,说明该法的优越性与正确性.
针对滑动摩擦现象的动力学问题,在Burridge-Knopoff模型和Filippov等提出的模型的基础上,建立了一个新的滑块-滑道模型.基于有限段方法,把滑块的接触部分离散为有限个由弹簧连接的刚性物块以反映滑块接触面的变形,再通过由一系列微小弹簧构成的等效连接模型描述每个物块与滑道之间的相互作用,在不同尺度上刻画了滑动摩擦的动力学特征.
基于一次耦合模型理论建立了中心刚体-压电层-功能梯度材料智能梁系统的刚柔压电耦合动力学模型.通过仿真算例对比3种不同建模理论:传统零次近似耦合模型、一次近似耦合模型和建立的一次耦合模型.采用建立的一次耦合模型研究了开环状态下将压电材料作为传感器的压电效应和质量刚度效应对系统动力学特性的影响.考虑3种不同的结构,通过数值仿真结果对比了压电材料的压电效应与质量刚度效应对系统动力学特性影响的差异.
预测拦污排工作状态下的张力和形状,分别采用了两种不同的模拟方案:(1)以实体单元模拟浮箱和铰接点,并根据实际工况模拟真实流场;(2)以梁单元模拟浮箱,以梁单元之间的节点耦合模拟铰接点,以节点力等效实际工况下的水流力.数值结果对比了不同工况下两种方案所得到的拦污排张力、形状、最大弧垂及两端支反力等工程设计关心的参量.
对在平面内做大范围转动的中心刚体-柔性梁系统进行了深入的研究,建立了系统的大变形刚-柔耦合动力学模型.由此得到的动力学方程不仅能适用于柔性梁的小变形问题,也同样适用于稍大弯曲变形的问题,弥补了一次近似耦合模型在处理柔性梁稍大变形问题上的不足.对所建立的4种模型进行了数值仿真,并讨论了考虑曲率对大变形模型的影响.
基于经典层合板理论,采用了一种特殊的坐标变换的方法分别建立了梯形三角形板和变厚度板的动力学方程,使之能够计算梯形板三角形板,以及变厚度板的动力学问题,其中记及了传统建模方法忽略的二次耦合变形量从而可以计算高速运动.
基于弹性力学问题求解的辛方法,结合波传播相关理论,给出一个求解波导结构稳态动力响应的新思路.首先,将板自由振动问题导入辛对偶体系,求解得到本征值(波传播参数)与本征向量(波形);然后,将物理空间求解体系转换到波空间;最后,结合波传播和波反射关系得到问题的解.