基于仿真的結構優(yōu)化方法

第1章 緒論 1
1.1　本書研究目的和意義 3
1.2 國內外研究概況 4
1.2.1 結構優(yōu)化研究概況 4
1.2.2 基于仿真的優(yōu)化研究概況 15
1.3 本書主要研究內容、主要創(chuàng)新點與組織結構 19
1.3.1 主要研究內容 19
1.3.2 主要創(chuàng)新點 21
1.3.3 組織結構 22
第2章 基于譜元法的結構動態(tài)分析方法 23
2.1 譜元法 24
2.1.1 瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)響應分析 26
2.1.2 全部狀態(tài)變量的全局組裝和求解 29
2.2 任意載荷振動問題分析的Chebyshev譜元法 30
2.2.1 振動問題及其積分形式 30
2.2.2 時間單元劃分 31
2.2.3 振動微分方程離散 31
2.2.4 邊界條件施加 34
2.3 聚集單元譜元法在承受沖擊載荷結構動態(tài)分析中的應用 34
2.3.1 線性結構動態(tài)響應方程及其轉化形式 36
2.3.2 聚集單元劃分 36
2.3.3 單元分析 38
2.3.4 集成總體譜元方程及求解 40
2.4 非線性振動分析的Chebyshev譜元法 40
2.4.1 非線性振動問題的Newton-Raphson方法 41
2.5 算例分析 42
2.5.1 任意載荷振動問題分析 42
2.5.2 聚集單元譜元法 52
2.5.3 非線性振動分析 60
2.6 本章小結 65
第3章 基于時間譜元法的動態(tài)響應優(yōu)化方法 67
3.1 機械結構動態(tài)響應優(yōu)化模型 69
3.2 動態(tài)響應優(yōu)化方法 70
3.3 線性單自由度系統(tǒng)的最優(yōu)化設計 70
3.4 線性兩自由度減振器最優(yōu)化設計 79
3.5 汽車懸架系統(tǒng)動態(tài)響應優(yōu)化設計 91
3.5.1 路況一 96
3.5.2 路況二 101
3.6 本章小結 107
第4章 基于面向所有節(jié)點等效靜態(tài)載荷的模態(tài)疊加法結構動態(tài)
響應優(yōu)化方法 108
4.1 模態(tài)疊加法 110
4.2 等效靜態(tài)載荷法 111
4.3 關鍵時間點集 113
4.4 方法流程 114
4.5 算例分析 115
4.5.1 124桿桁架結構尺寸優(yōu)化 115
4.5.2 18桿桁架結構尺寸與形狀混合優(yōu)化 121
4.6 本章小結 127
第5章 基于局部特征子結構方法的連續(xù)結構優(yōu)化方法 129
5.1 連續(xù)結構優(yōu)化問題描述 132
5.2 子結構法 132
5.3 子結構法的實施 134
5.4　基于子結構法的優(yōu)化迭代 136
5.5　算例分析 138
5.5.1　空腹梁設計 138
5.5.2　柴油機活塞設計 143
5.6　本章小結 152
第6章 基于子結構平均單元能量的結構動態(tài)特性優(yōu)化方法 154
6.1　結構動態(tài)特性優(yōu)化問題描述 156
6.2 結構平均單元能量 157
6.2.1 影響結構動態(tài)特性的因素 157
6.2.2 平均單元能量分析 158
6.3 子結構劃分 160
6.4 基于子結構平均單元能量的結構動態(tài)特性優(yōu)化 方法的實施 164
6.5 124桿桁架結構優(yōu)化設計 165
6.5.1 采用本章所提方法進行優(yōu)化 165
6.5.2 基于幾何特征和經驗確定設計變量及其取值范圍 172
6.5.3 采用式（6.3）的優(yōu)化模型尋優(yōu)比較兩種方法 174
6.6 本章小結 177
第7章 基于節(jié)點里茲勢能主自由度的結構動態(tài)縮減方法 178
7.1 節(jié)點里茲勢能計算及主自由度選擇 180
7.2 構造縮減系統(tǒng) 181
7.3 基于節(jié)點里茲勢能主自由度的結構動態(tài)縮減方法的實施 183
7.4 算例分析 184
7.4.1 圓柱曲板 184
7.4.2 曲軸 188
7.5 本章小結 191
參考文獻 193