大型工程结构优化设计方法与策略研究

摘要

针对大型结构优化设计现在面临的困难，本文系统介绍了解决这些困难的方法、策略，并结合具体的工程项目案例对各种优化方法、策略进行了计算实施。主要内容包括： 1)利用试验设计方法探索设计空间，减小优化规模。 2)建立近似模型替代耗时的有限元结构分析，提高优化效率。 3)选择适当的优化算法，针对大型结构优化设计多峰性的特点，提出了组合优化策略。 4)利用Isight优化平台集成ANSYS有限元分析软件对贝雷架进行了多种优化方案计算，对各种优化方案结果进行分析对比，总结了大型结构优化设计比较有效的优化方法、策略。 5)结合贝雷架结构优化设计的经验，对集装箱平车车体进行了尺寸及形状优化。在Isight优化平台中集成了ANSYS作为有限元结构分析工具，集成HYPERMESH来控制结构形状改变。利用试验设计方法对设计空间进行了探索，在44个设计变量中确定了17个对响应影响比较大的设计变量作为优化变量，大大减小了优化规模；利用混合整形优化算法进行了车体轻量化单目标优化，并利用多目标遗传算法进行了多目标优化为设计者提供了更多的权衡选择。 本文对大型工程结构优化设计的深入研究和应用提供了有价值的参考。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章设计空间探索

第三章近似模型在结构优化设计中的应用

第四章优化算法选择和优化策略

第五章贝雷架结构优化多方案比较

5.1贝雷架结构优化的可行性

5.2建立有限元模型

5.3问题的描述及优化流程的建立：

5.4多种优化方案分析比较

5.5本章小结

第六章集装箱平车车体尺寸及形状多工况优化

6.1建立有限元模型

6.2车体结构优化的数学模型

6.3集成优化方案及优化结果

6.4本章小结

第七章总结

致谢

参考文献