期刊文献+
共找到9篇文章
< 1 >
每页显示 20 50 100
互逆规划理论及其用于建立结构拓扑优化的合理模型 被引量:6
1
作者 隋允康 彭细荣 +1 位作者 叶红玲 铁军 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1940-1948,共9页
在数学规划的领域里定义了互逆规划--各自目标函数与约束条件位置相互交换的一对规划.接着指出,尽管互逆规划与对偶规划在表面上似乎类似,但是二者存在5点不同:(1)是否为同一个问题的不同;(2)存在"对偶间隙"与否的不同;(3)设... 在数学规划的领域里定义了互逆规划--各自目标函数与约束条件位置相互交换的一对规划.接着指出,尽管互逆规划与对偶规划在表面上似乎类似,但是二者存在5点不同:(1)是否为同一个问题的不同;(2)存在"对偶间隙"与否的不同;(3)设计变量数目的不同;(4)是否单目标与多目标问题的不同;(5)问题合理与否的不同.然后,基于互逆规划的定义,用以审视结构拓扑优化模型,给出如下结果:(1)从这个角度洞悉,在结构优化中,确实有不合理的模型一直被沿用着;(2)找到了修正不合理模型使之合理化的方法;(3)对于给定体积下的柔顺度最小化(MCVC)模型,指出了其不合理的原因;(4)MCVC模型实际是互逆规划的m方,由此建立起其对应的s方,即给出了多个柔顺度约束的体积最小化(MVCC)模型;(5)给出了MVCC模型中的结构柔顺度约束的物理解释和算法,论证了ICM(independent continuous and mapping)方法以往关于全局化应力约束的概念和方法;(6)数值算例表明了MCVC与MVCC模型作为互逆规划的差异,且印证了MVCC模型的合理性.MCVC模型在不同体积约束及多工况下不同的权系数时,得到最优拓扑不同;但MVCC模型在多工况柔顺度约束下可得到唯一的最优拓扑. 展开更多
关键词 结构拓扑优化设计 互逆规划 MCVC模型 MVCC模型 ICM方法
在线阅读 下载PDF
互逆规划的拓宽和深化及其在结构拓扑优化的应用 被引量:6
2
作者 铁军 隋允康 彭细荣 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期1822-1837,共16页
本文的工作涉及数学与力学两方面,数学方面:(1)将数学规划论中新提出的互逆规划,从s-m型(或称为m-s型)发展出s-s型和m-m型互逆规划(其中s意为单目标,m意为多目标),从而使互逆规划的定义完备成为3种;(2)从KKT条件审视互逆规划的两方面,... 本文的工作涉及数学与力学两方面,数学方面:(1)将数学规划论中新提出的互逆规划,从s-m型(或称为m-s型)发展出s-s型和m-m型互逆规划(其中s意为单目标,m意为多目标),从而使互逆规划的定义完备成为3种;(2)从KKT条件审视互逆规划的两方面,得到了互逆规划双方求解涉及拟同构和拟同解的3个定理,并且予以证明,提供了在求解中对于互逆规划双方在求解中相互借鉴的理论基础;(3)对一对互逆规划双方皆合理的情况和某一方不合理的情况,皆给出了求解策略和具体解法.力学方面:(1)给出结构优化设计模型合理与否的诠释;(2)在互逆规划对结构拓扑优化的应用中,提出了不合理结构拓扑优化模型的求解策略;(3)给出了借助MVCC模型(多个柔顺度约束下的体积最小化)解决MCVC模型(对于给定体积下的多个柔顺度的最小化)的途径,其中的建模基于ICM(独立连续映射)方法.用Matlab编程给出了数值算例.其中两个数学问题图示了互逆规划的双方关系;其中,结构拓扑优化问题是众多结构拓扑优化中的两个个案;数值结果均支持了本文提出的互逆规划理论. 展开更多
关键词 互逆规划 KKT条件 ICM方法 结构拓扑优化 拟同构 拟同解
在线阅读 下载PDF
求解一类可分离凸规划的对偶显式模型DP-EM方法 被引量:8
3
作者 隋允康 彭细荣 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期1135-1144,共10页
推导对偶目标函数的精确显式表达式,可选用更多成熟高效的求解方法,从而进一步提高了非线性规划对偶理论求解结构拓扑优化问题的效率.研究工作来源于非线性凸规划同其对偶规划的间隙为零,可以等价转化为对偶问题求解,通常可以大大地缩... 推导对偶目标函数的精确显式表达式,可选用更多成熟高效的求解方法,从而进一步提高了非线性规划对偶理论求解结构拓扑优化问题的效率.研究工作来源于非线性凸规划同其对偶规划的间隙为零,可以等价转化为对偶问题求解,通常可以大大地缩小问题的规模,可是二者不具有显式关系却影响了对偶解法的应用.所幸的是,结构优化当中一大类问题包括连续体结构拓扑优化问题,不仅具有凸性,而且具有变量可分离性,于是原变量和对偶变量之间有了显式关系,因此,对偶解法成了38年来被应用的有效方法之一.然而长期以来,对偶问题的目标函数并不是显式,这缘于含参数的极小化问题导致目标函数为隐式表达,常见的显式化方法是进行二阶近似.本文突破了对偶问题难以显式化只能采用近似显式的定势,将我们提出的"对偶规划-显式模型"(DP-EM)方法应用于连续体结构拓扑优化,并与对偶序列二次规划(DSQP)算法及移动渐近线(MMA)算法为求解器的方法进行计算效率对比,结果显示:(1)MMA算法比DP-EM算法和DSQP算法的外部迭代次数均多;(2)DP-EM算法与DSQP算法外循环次数相同,而内循环数显著减少.说明了DP-EM算法具有显式对偶函数的优势. 展开更多
关键词 对偶目标显式模型化 可分离凸规划 结构拓扑优化 对偶序列二次规划方法 移动渐近线方法
在线阅读 下载PDF
比较基于化整交融应力拓扑优化诸解法的效果 被引量:1
4
作者 彭细荣 隋允康 +1 位作者 叶红玲 铁军 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期459-470,共12页
由于单元应力属于局部性能约束,导致相应的结构拓扑优化存在难以承受的大量约束条件;尽管化整方法极大地减少了约束数量,但是优化结果中有少数应力超限现象.为此,本文在应力约束的结构拓扑优化中,瞄准克服应力超限和提高求解效率两个目... 由于单元应力属于局部性能约束,导致相应的结构拓扑优化存在难以承受的大量约束条件;尽管化整方法极大地减少了约束数量,但是优化结果中有少数应力超限现象.为此,本文在应力约束的结构拓扑优化中,瞄准克服应力超限和提高求解效率两个目标,进行了探索.提出了乘子法及序列二次规划(SQP)法两种解法,首先在化整交融(即化整-集成)解法中的m方集成模型应用,与一阶近似的移动渐近线(MMA)解法进行了求解效率对比.然后,在此基础上采用了效果最好的m方集成模型的SQP解法,建立了求解应力约束下结构体积极小化模型(即s方模型),将化整交融解法与以往单独的化整解法进行了对比.结果表明:(1) m方集成模型的3种解法中,乘子法及SQP法的求解效率远高于MMA法, SQP法的求解效率略高于乘子法;(2)化整交融解法与化整解法相比,虽然求解效率相当,但化整交融解法完全避免了个别约束超限的现象,在满足应力约束条件下,得到的最优拓扑结构体积更小,表现出更强的寻优能力. 展开更多
关键词 应力拓扑优化 化整交融 Kreisselmeier-Steinhauser函数 ICM法
在线阅读 下载PDF
节点拓扑变量非耦合映射的ICM方法 被引量:1
5
作者 彭细荣 隋允康 郑勇刚 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2468-2481,共14页
文章提出了节点拓扑变量一种非耦合映射的ICM方法,对于结构拓扑优化问题予以建模和求解:首先将基结构划分为由较小单元组成的网格,取节点独立、连续的拓扑变量,建立了一种双线性形函数插值的变量非耦合映射,替代了单元独立连续拓扑变量... 文章提出了节点拓扑变量一种非耦合映射的ICM方法,对于结构拓扑优化问题予以建模和求解:首先将基结构划分为由较小单元组成的网格,取节点独立、连续的拓扑变量,建立了一种双线性形函数插值的变量非耦合映射,替代了单元独立连续拓扑变量,使单元的“有”或“无”连续化近似,实现了节点拓扑变量过滤识别与物理量的单元内插值,推导建立了节点拓扑设计变量的优化模型,采用基于变量可分离的二阶对偶规划算法求解,并且改进了最优拓扑构型的圆整技术.接着以常见的位移约束下结构重量(或体积)极小拓扑优化问题为例,演示了上述建模及求解过程.最后分别给出了单载荷工况和多载荷工况下的位移约束拓扑优化的算例,数值计算结果验证了本方法的有效性.研究有如下优点:克服了以往基于单元拓扑变量研究的缺陷,即最优结构边界为锯齿形,得到的最优结构的拓扑边界光滑清晰;给出了节点拓扑变量和单元拓扑函数场定义,提炼出构造该场必须遵循的5点准则,克服了节点拓扑ICM方法有关研究中存在的不足;得到节点设计变量不再是耦合关系,可以方便地求出结构物理量的二阶导数,从而利用变量可分离对偶优化算法进行高效的寻优;研究成果不仅丰富了ICM方法的内涵,推动了其发展,而且对变密度的节点拓扑方法也有参考的裨益. 展开更多
关键词 结构拓扑优化 ICM方法 变量非耦合 节点拓扑变量
在线阅读 下载PDF
结构安全观念的进化直至破损-安全的结构拓扑优化 被引量:1
6
作者 隋允康 彭细荣 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1239-1248,共10页
确保结构安全是力学在工程应用中永远关心的问题,为此,综述了结构安全观念的进化过程,将其划分为5个阶段:其一、从材料的永驻安全到材料的常驻安全,这是观念的滥觞;其二,从材料的尽驻安全到构件的尽驻安全,这是观念的渐变;其三,从构件... 确保结构安全是力学在工程应用中永远关心的问题,为此,综述了结构安全观念的进化过程,将其划分为5个阶段:其一、从材料的永驻安全到材料的常驻安全,这是观念的滥觞;其二,从材料的尽驻安全到构件的尽驻安全,这是观念的渐变;其三,从构件的尽驻安全到结构的破损-安全,这是观念的飞跃;其四,基于破损-安全的结构截面与形状优化,这是观念的叠加;其五,基于破损-安全的结构拓扑优化,这是观念的昇华。由于第五阶段是学者们在当前最关注的研究之一,对此着墨颇多,且举出了有代表性的理论和算例。接着,又在观念的启迪和观念本质上,进行了两方面的展开:其一,从基于破损-安全的结构分析和结构优化,讨论了观念的启迪,启迪1是,遵循破损-安全设计原则而不放弃安全-经济设计原则,启迪2是,沿袭超静定结构的感性设计经验上升到理性生成冗余区域的阶段;其二,从结构在役破损-安全的时间与空间剖析,讨论了观念的本质,并且给出了清晰的列表。 展开更多
关键词 结构分析和优化 结构安全观念 发展历程 基于破损-安全的结构拓扑优化
原文传递
多元函数高阶差商公式
7
作者 隋允康 铁军 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1077-1081,共5页
为了将函数逼近论的主要成果有针对性地向多元函数进行拓广,利用组合公式的某些技巧做出的工作如下:1)建立了多元函数高阶差商公式的统一表达式;2)证明了高阶方向导数的差商公式;3)研究了近似高阶偏导数;4)给出了多元函数二阶偏导数及He... 为了将函数逼近论的主要成果有针对性地向多元函数进行拓广,利用组合公式的某些技巧做出的工作如下:1)建立了多元函数高阶差商公式的统一表达式;2)证明了高阶方向导数的差商公式;3)研究了近似高阶偏导数;4)给出了多元函数二阶偏导数及Hessian阵中心差商的截断误差. 展开更多
关键词 高阶差商 Hessian阵 高阶偏导数 数学模型的建立
在线阅读 下载PDF
研发数字孪生体——计算力学从数值模拟和仿真升华到新的分支之一
8
作者 隋允康 叶红玲 《力学与实践》 北大核心 2023年第5期1201-1208,共8页
数字孪生体(digital twin,简称DT)概念的提出,开启了在虚拟的数字时空中以影伴实对实物的研究。本文以飞机结构DT的实施,从设计-制造-运行-维护-退役的5个阶段,分析了计算力学从数值模拟和仿真阶段升华到DT阶段,揭示了全寿命周期过程亟... 数字孪生体(digital twin,简称DT)概念的提出,开启了在虚拟的数字时空中以影伴实对实物的研究。本文以飞机结构DT的实施,从设计-制造-运行-维护-退役的5个阶段,分析了计算力学从数值模拟和仿真阶段升华到DT阶段,揭示了全寿命周期过程亟待解决的诸多问题。提炼出8个关键技术:动因、诀窍、途径、牵连、动态、转换、前推和层次。从深度和广度上展望了计算力学DT发展的自身深化和侧向迁移等。 展开更多
关键词 数字孪生体 数值模拟和仿真的升华 全生命周期研究 实体时空 数字时空
在线阅读 下载PDF
CHARACTERISTICS OF STRENGTH CONTROL OF ADAPTIVE STRUCTURE WITH ELECTROMECHANICAL COUPLING
9
作者 sui yunkang Shao jianyi 《Acta Mechanica Solida Sinica》 SCIE EI 2002年第1期49-61,共13页
Based on the programming method, an electromechanical coupling adaptive statically indeterminate truss structure is controlled for increasing its load capacity. Several main parameters during the process of design of ... Based on the programming method, an electromechanical coupling adaptive statically indeterminate truss structure is controlled for increasing its load capacity. Several main parameters during the process of design of the adaptive structure are selected for a study of its characteristic during the control stage. The curves of each parameter for the effect of control results are plotted and corresponding conclusions are drawn. Thus, the theoretical basis is presented for optimal design, manufacture and control of the adaptive structure. 展开更多
关键词 adaptive structure strength control characteristic research electromechanical coupling selection of parameters
在线阅读 下载PDF
上一页 1 下一页 到第
使用帮助 返回顶部