基于仿真的結(jié)構(gòu)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(nèi)外研究概況 4
1.2.1 結(jié)構(gòu)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(nèi)容、主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)與組織結(jié)構(gòu) 19
1.3.1 主要研究內(nèi)容 19
1.3.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn) 21
1.3.3 組織結(jié)構(gòu) 22
第2章 基于譜元法的結(jié)構(gòu)動(dòng)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(yīng)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(dòng)問題分析的Chebyshev譜元法 30
2.2.1 振動(dòng)問題及其積分形式 30
2.2.2 時(shí)間單元?jiǎng)澐?31
2.2.3 振動(dòng)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(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)分析中的應(yīng)用 34
2.3.1 線性結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)方程及其轉(zhuǎn)化形式 36
2.3.2 聚集單元?jiǎng)澐?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(dòng)分析的Chebyshev譜元法 40
2.4.1 非線性振動(dòng)問題的Newton-Raphson方法 41
2.5 算例分析 42
2.5.1 任意載荷振動(dòng)問題分析 42
2.5.2 聚集單元譜元法 52
2.5.3 非線性振動(dòng)分析 60
2.6 本章小結(jié) 65
第3章 基于時(shí)間譜元法的動(dòng)態(tài)響應(yīng)優(yōu)化方法 67
3.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)優(yōu)化模型 69
3.2 動(dòng)態(tài)響應(yīng)優(yōu)化方法 70
3.3 線性單自由度系統(tǒng)的最優(yōu)化設(shè)計(jì) 70
3.4 線性兩自由度減振器最優(yōu)化設(shè)計(jì) 79
3.5 汽車懸架系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)優(yōu)化設(shè)計(jì) 91
3.5.1 路況一 96
3.5.2 路況二 101
3.6 本章小結(jié) 107
第4章 基于面向所有節(jié)點(diǎn)等效靜態(tài)載荷的模態(tài)疊加法結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)
響應(yīng)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(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)集 113
4.4 方法流程 114
4.5 算例分析 115
4.5.1 124桿桁架結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化 115
4.5.2 18桿桁架結(jié)構(gòu)尺寸與形狀混合優(yōu)化 121
4.6 本章小結(jié) 127
第5章 基于局部特征子結(jié)構(gòu)方法的連續(xù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法 129
5.1 連續(xù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題描述 132
5.2 子結(jié)構(gòu)法 132
5.3 子結(jié)構(gòu)法的實(shí)施 134
5.4　基于子結(jié)構(gòu)法的優(yōu)化迭代 136
5.5　算例分析 138
5.5.1　空腹梁設(shè)計(jì) 138
5.5.2　柴油機(jī)活塞設(shè)計(jì) 143
5.6　本章小結(jié) 152
第6章 基于子結(jié)構(gòu)平均單元能量的結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性優(yōu)化方法 154
6.1　結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性優(yōu)化問題描述 156
6.2 結(jié)構(gòu)平均單元能量 157
6.2.1 影響結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性的因素 157
6.2.2 平均單元能量分析 158
6.3 子結(jié)構(gòu)劃分 160
6.4 基于子結(jié)構(gòu)平均單元能量的結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性優(yōu)化 方法的實(shí)施 164
6.5 124桿桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì) 165
6.5.1 采用本章所提方法進(jìn)行優(yōu)化 165
6.5.2 基于幾何特征和經(jīng)驗(yàn)確定設(shè)計(jì)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(jié) 177
第7章 基于節(jié)點(diǎn)里茲勢能主自由度的結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)縮減方法 178
7.1 節(jié)點(diǎn)里茲勢能計(jì)算及主自由度選擇 180
7.2 構(gòu)造縮減系統(tǒng) 181
7.3 基于節(jié)點(diǎn)里茲勢能主自由度的結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)縮減方法的實(shí)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(jié) 191
參考文獻(xiàn) 193