屈曲约束的结构拓扑优化及应用

第1章  绪论1.1  研究背景及意义1.2  国内外研究现状1.2.1  屈曲理论的研究1.2.2  结构拓扑优化l.2.3  考虑屈曲约束的结构优化1.3  软件开发平台简介1.4  主要研究工作第2章  屈曲约束作用下连续体结构拓扑优化2.1  引言2.2  ICM(独立、连续、映射)方法2.3  过滤函数的选取2.3.1  单元质量的过滤函数2.3.2  单元刚度阵与单元几何刚度阵的过滤函数2.3.3  数值试验确定刚度过滤函数2.4  屈曲约束下连续体结构拓扑优化模型的建立及求解2.4.1  屈曲约束下连续体拓扑优化模型2.4.2  屈曲约束的近似显式化2.4.3  目标函数的处理2.5  优化模型的求解2.6  连续体拓扑优化求解策略及准则2.6.1  机构判断准则2.6.2  单元拓扑变量的反演准则2.6.3  拓扑优化设计区域的选择2.7  屈曲约束值的选取准则2.7.1  约束初选2.7.2  屈曲临界力上限的选取准则2.8  屈曲约束的拓扑优化算法流程2.9  数值算例与讨论2.9.1  二维平板算例2.9.2  圆柱壳体算例2.9.3  三维实体结构算例2.10  本章小结第3章  屈曲与位移约束下的连续体结构拓扑优化3.1  引言3.2  屈曲与位移约束优化模型的建立与求解3.2.1  连续体拓扑优化模型3.2.2  约束的近似显式化3.2.3  目标函数的处理3.2.4  优化模型的求解3.3  连续体拓扑优化模型的求解策略及准则3.3.1  单元拓扑变量的反演准则3.3.2  网格依赖及棋盘格现象解决方法3.4  约束值的选取准则3.4.1  约束初选3.4.2  位移上限的选取准则3.5  优化算法及流程图3.6  数值算例与讨论3.6.1  二维平面连续体数值算例3.6.2  三维连续体数值算例3.7  本章小结第4章  屈曲与应力约束下的连续体结构拓扑优化4.1  引言4.2  复杂应力状态的变形比能4.3  第四强度理论(形状改变比能理论)4.4  应力全局化理论与应变能修正系数4.4.1  应力全局化理论4.4.2  应变能修正系数的确定4.5  屈曲与应力约束下的连续体拓扑优化模型的建立与求解4.5.1  连续体拓扑优化模型4.5.2  屈曲约束的近似显式化4.5.3  应变能约束的近似显式化4.5.4  目标函数的处理4.5.5  优化模型的求解4.6  连续体拓扑优化模型的求解策略及准则4.6.1  解决棋盘格式及网格依赖4.6.2  单元拓扑变量的反演准则4.7  约束值的选取准则4.7.1  约束初选4.7.2  应力上限的选取准则4.8  拓扑优化算法及流程4.9  数值算例及讨论4.9.1  二维平面连续体数值算例4.9.2  工程应用探讨1——赵州桥模拟拓扑优化研究4.9.3  工程应用探讨2——吊桥模拟拓扑优化研究4.9.4  三维实体结构数值算例4.10  本章小结第5章  静力全约束连续体结构拓扑优化5.1  引言5.2  静力全约束的连续体拓扑优化模型的建立与求解5.2.1  连续体拓扑优化模型5.2.2  屈曲约束的近似显式化5.2.3  位移约束的近似显式化5.2.4  应变能约束的近似显式化5.2.5  目标函数的处理5.2.6  优化模型的求解5.3  静力全约束上限的选取准则5.4  拓扑优化算法及流程5.5  数值算例及讨论5.5.1  二维平面连续体数值算例5.5.2  三维实体结构数值算例5.6  本章小结第6章  拓扑优化软件用户界面及使用说明6.1  引言6.2  用户程序编译及链接6.3  拓扑优化程序的提交分析与输出文件设置6.4  “Topologyoptimization”菜单与输人参数设置界面6.4.1  “Bucklingoptimization”菜单项6.4.2  “Displacementandbucklingoptimization"菜单项6.4.3  “Stressandbucklingoptimization”菜单项6.4.4  “Stressdisplacementandbucklingoptimization”菜单项6.5  优化结果输出“Results”菜单6.5.1  “TextResult”菜单项6.5.2  图形结果输出6.6  “Optimization'shelp”菜单6.6.1  用户使用说明6.6.2  拓扑优化算例6.7  本章小结第7章  结构优化在工程中的应用7.1  引言7.2  混合编程的工程优化系统设计7.2.1  VC++与FORTRAN混合编程的实现方法7.2.2  优化系统设计实现7.3  拓扑优化在变压器吊耳设计中的应用7.3.1  拓扑优化数学模型及吊耳有限元模型的建立7.3.2  拓扑优化结果分析与吊耳设计7.4  有限元分析及结构优化设计在小型变压器油箱设计中的应用7.4.1  小型变压器油箱机械强度、刚度的试验标准和试验参数7.4.2  长圆形油箱的有限元分析及优化设计7.4.3  长方形油箱的有限元分析及优化设计7.5  结构优化设计在真空罐体设计中的应用7.5.1  真空罐有限元分析7.5.2  真空罐优化设计7.5.3  修改并验证真空罐设计7.5.4  结论7.6  本章小结第8章  结论及研究展望参考文献