离散柱型屈曲的优化设计

摘要

本文构造的最小质量柱型为五段级、离散型、对称、简支柱型。约束条件为各段级临界压力相等和最小截面满足强度要求。求得各离散截面系数λ,μ的最优相关条件为: -0.53λ2/r+2+0.088λ2/r+2μ~2+2.53μ2/r+2+0.088λ~2μ2/r+2=0 推导过程中运用了非线性规划理论,并以Lagrange法求解。为了便于设计时使用,以表格形式和曲线描述了λ,μ的各种参数。 文末以船用支柱作为实例,其计算结果表明:在相同的临界载荷下,优化柱型可减轻质量36.9％,效果明显,具有推广使用的价值。 这是一种通用柱型,在一切构架中均可采用,尤其适用于大型构件,例如大型船舶中的立柱。