结构动力响应优化和结构动力鲁棒设计研究

摘要

本文对结构动力响应优化和结构动力鲁棒设计进行了研究。文章将结构分析软件MSCNASTRAN与多学科设计优化集成平台ISIGHT软件结合，实现了两软件的自动连接，从而解决了结构动力优化软件的通用性问题。以某一模型支架为研究对象，考虑模型支架受到随机的基础激励，以模型支架中的几何尺寸为设计变量，以结构重量最轻、关键点的振动加速度均方根最小为优化目标，以结构满足安全性要求为约束条件，利用该集成软件对模型支架进行了动力响应优化。为验证优化结果的正确性，加工制作了模型支架，并对优化前和优化后的模型支架进行了基础激振实验。实验结果验证了优化计算的正确性。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1本课题研究背景

1.1.1结构动力优化设计的发展现状

1.1.2结构动力优化设计的分类

1.2鲁棒优化设计方法简介

1.2.1鲁棒性

1.2.2鲁棒设计

1.3.2本文研究的主要内容

1.3.3本课题拟采用的研究方法及技术路线

2集成ISIGHT与NASTRAN实现结构动力响应优化

2.1引言

2.2有限单元法简介

2.3 ISIGHT与NASTRAN的集成

2.3.1 MSC.Patran/Nastran简介

2.3.2 Isight简介

2.3.3生成结构计算的数据文件

2.3.4ISIGHT集成优化的方式

2.3.5 NASTRAN与ISIGHT集成中的特别之处

2.4模型支架的优化设计

2.4.1初始模型支架的设计

2.4.2模型支架的优化

3结构动力学的鲁棒优化方法研究

3.1鲁棒设计

3.1.1鲁棒设计方法的应用

3.1.2鲁棒性

3.1.3鲁棒设计

3.1.4动力学的鲁棒优化设计方法

3.2处理随机因素的摄动有限单元法

3.2.1引言

3.2.2矩阵摄动基础

3.2.3摄动有限元法的基本理论

4动力响应鲁棒优化设计的两个实例

4.1多目标优化方法、Monte Carlo模拟法和遗传算法思想

4.1.1多目标优化方法及其应用

4.1.2 Monte Carlo模拟法

4.1.3遗传算法思想

4.2减振器的鲁棒优化设计

4.2.1减振器的鲁棒优化设计

4.2.2与传统的优化设计结果比较

4.3门形框架的鲁棒优化设计

4.3.1门形框架的鲁棒优化设计

4.3.2与传统的优化设计结果比较

4.4本章小结

5结论与展望

5.1结论

5.2展望

致 谢

参考文献

附 录