一种路径-吞噬拓扑优化新方法 被引量：1

1

作者 林家辉 李壮壮 +1 位作者 李学霖 李军 《中国机械工程》 北大核心 2025年第3期504-514,共11页

针对复杂工程结构优化过程中数学模型建立和求解困难的问题,建立了一种载荷传递路径理论与吞噬算法相结合的拓扑优化方法。利用载荷传递路径理论求解结构的主传递路径和次传递路径,并根据结构中应力相对高的区域多分配材料、应力相对低... 针对复杂工程结构优化过程中数学模型建立和求解困难的问题,建立了一种载荷传递路径理论与吞噬算法相结合的拓扑优化方法。利用载荷传递路径理论求解结构的主传递路径和次传递路径,并根据结构中应力相对高的区域多分配材料、应力相对低的区域少分配材料的原则,提出吞噬算法对材料进行最优分配。以悬臂梁和薄板结构为例,将所提路径-吞噬方法与变密度法进行仿真和试验对比,结果表明,所提方法提高了结构的刚度和强度,减小了结构质量,证明该方法对结构优化是准确有效的。该方法无需建立和求解复杂的数学模型,且考虑了光滑边界处理,优化后的结构可直接用于制造,尤其适合工程应用。 展开更多

关键词 拓扑优化 路径-吞噬方法 载荷传递路径理论 吞噬算法 变密度法

在线阅读 下载PDF 职称材料

传力路径优化在某加固改造工程中的应用

2

作者 代洋 刘德彬 丁浩敏 《重庆建筑》 2025年第9期65-68,共4页

某既有框架结构因建筑方案及功能需要,需要进行较多的内外部结构改造加固。从传力路径着手,通过合理地优化结构改造加固中的传力路径,提炼出新增较大钢筋混凝土悬挑梁、新增较大钢结构悬挑梁的支座节点的设计方法及做法大样,以及处理常... 某既有框架结构因建筑方案及功能需要,需要进行较多的内外部结构改造加固。从传力路径着手,通过合理地优化结构改造加固中的传力路径,提炼出新增较大钢筋混凝土悬挑梁、新增较大钢结构悬挑梁的支座节点的设计方法及做法大样,以及处理常见新增隔墙避免对既有楼板产生不利影响的上翻独立梁设计方法,可为类似加固改造工程提供借鉴与参考。 展开更多

关键词 传力路径 加固改造 新增悬挑梁 支座节点 上翻独立梁

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于多体动力学和有限元法的车身结构疲劳寿命预测 被引量：10

3

作者 孟瑾 朱平 胡志刚 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期113-120,共8页

根据耐久性试验中常用的整车台架试验方法,通过多体动力学模型仿真模拟整车在四轮路面激励下的运动状态,提取车身与底盘连接位置的载荷历程,采用有限元法分析动载荷作用下的车身结构响应;基于传统的应力-寿命方法(S-N方法)寻找车身薄弱... 根据耐久性试验中常用的整车台架试验方法,通过多体动力学模型仿真模拟整车在四轮路面激励下的运动状态,提取车身与底盘连接位置的载荷历程,采用有限元法分析动载荷作用下的车身结构响应;基于传统的应力-寿命方法(S-N方法)寻找车身薄弱环节,辨识危险零件应力"双轴性",并选择多轴疲劳损伤参量预测车身疲劳寿命。分析结果表明:结合多体动力学与多轴疲劳的寿命预测方法比传统的S-N方法能够获得更加合理的预测结果。 展开更多

关键词 汽车工程 车身结构 多体动力学 多轴疲劳 载荷传递路径 有限元法

原文传递

开槽预应力闸墩应力集中特性研究 被引量：4

4

作者 王志良 申林方 姚激 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2012年第9期46-49,共4页

为了较好地分析开槽预应力闸墩槽附近的应力集中问题,采用有限元结构分析软件模拟了某大型水电站在施工期和运行期不同荷载组合作用下的受力情况。通过改变预留槽的位置及大小,分析闸墩的应力分布状况。最后,从弹性力学的角度,应用复变... 为了较好地分析开槽预应力闸墩槽附近的应力集中问题,采用有限元结构分析软件模拟了某大型水电站在施工期和运行期不同荷载组合作用下的受力情况。通过改变预留槽的位置及大小,分析闸墩的应力分布状况。最后,从弹性力学的角度,应用复变函数法对孔口附近的应力分布情况进行计算,并将变化规律与开槽预应力闸墩的应力集中情况进行了分析对比。研究结果表明,预应力闸墩因开槽而引起应力集中可以被充分利用,不仅可以提高预应力锚索的预压效果,还可以通过改善预压应力的传力路径,使其传到更为有效的部位。 展开更多

关键词 预应力闸墩 拉锚系数 应力集中 复变函数法 有限元法 锚块 预留槽 传力路径

在线阅读 下载PDF 职称材料

拓扑优化设计方法与经验设计方法的RC开孔深梁对比试验研究 被引量：5

5

作者 张鹄志 徐文韬 +1 位作者 戚菁菁 黄垚森 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期128-136,共9页

为推动拓扑优化方法早日应用到钢筋混凝土深梁工程设计中,研究多目标优化算法并展开试验验证是实现此目的的必经之路。为此,开展分别按钢筋应力多目标ESO和经验设计方法设计的一组开孔深梁对比试验。试验结果表明,相较于经验设计方法,... 为推动拓扑优化方法早日应用到钢筋混凝土深梁工程设计中,研究多目标优化算法并展开试验验证是实现此目的的必经之路。为此,开展分别按钢筋应力多目标ESO和经验设计方法设计的一组开孔深梁对比试验。试验结果表明,相较于经验设计方法,钢筋应力多目标ESO设计的试件在节省用钢量和基本保持承载力的前提下,变形能力和耗能能力大幅提升,受力钢筋能更充分发挥强度,同时改良了深梁脆性破坏的常规形态。造成这种改进的根本原因,是钢筋应力多目标ESO综合考虑了2个优化目标,设计的斜向钢筋能有效补强传力路径中垂直于受压混凝土的受拉方向,更契合深梁的受力机理。钢筋应力多目标ESO方法可供日后钢筋混凝土深梁工程设计参考。 展开更多

关键词 钢筋混凝土开孔深梁 静力试验 渐进结构优化 结构优化设计 经验设计方法 传力路径

在线阅读 下载PDF 职称材料

某办公楼局部抽柱加固改造设计 被引量：7

6

作者 陶景晖 梁书亭 +1 位作者 陆飞 吴春良 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2011年第2期113-117,13,共6页

某办公楼因局部使用功能改变,需在裙房2层局部抽除2根中柱。通过计算得出因结构局部传力路径的改变引起的基础荷载转移及上部结构构件内力变化幅度,并就抽柱对结构体系抗侧刚度和抗震性能的影响程度进行分析。在充分满足建筑使用空间的... 某办公楼因局部使用功能改变,需在裙房2层局部抽除2根中柱。通过计算得出因结构局部传力路径的改变引起的基础荷载转移及上部结构构件内力变化幅度,并就抽柱对结构体系抗侧刚度和抗震性能的影响程度进行分析。在充分满足建筑使用空间的原则下,力求施工方法简单方便,提出综合加大截面、外加预应力撑杆、粘贴碳纤维布和植筋技术等多种方法的加固设计方案,使改造工程得以完满进行。 展开更多

关键词 抽柱改造 传力路径 荷载转移 整体性能 综合加固

原文传递

不同载荷识别的结构振动传递路径分析方法研究 被引量：10

7

作者 张磊 李彬 +1 位作者 梁洁 陆英栋 《噪声与振动控制》 CSCD 2018年第5期45-51,共7页

为提高传递路径分析(Transfer Path Analysis,TPA)方法在结构振动传递特性分析中的有效性和工程实用性,提出不受振源存在或移除影响的逆矩阵法(MIM)识别工作载荷,并与直接测量法、复刚度法(CSM)、参数化模型的动刚度法在载荷识别时的适... 为提高传递路径分析(Transfer Path Analysis,TPA)方法在结构振动传递特性分析中的有效性和工程实用性,提出不受振源存在或移除影响的逆矩阵法(MIM)识别工作载荷,并与直接测量法、复刚度法(CSM)、参数化模型的动刚度法在载荷识别时的适用范围、性能特点进行比较分析。由此建立相应的三种TPA方法,并结合振动模型算例,系统深入地分析三种TPA方法的性能以及结构特性参数对TPA方法性能的影响。分析结果表明给出的MIM-TPA方法在结构振动传递特性分析时具有更佳的精度和稳定性,并最终确定不同TPA方法的计算精度、效率及适应范围,极具工程应用价值。 展开更多

关键词 振动与波 传递路径分析 载荷识别 逆矩阵

在线阅读 下载PDF 职称材料

传递路径分析技术在车内噪声与振动研究与分析中的应用 被引量：85

8

作者 刘东明 项党 +1 位作者 罗清 郑金鑫 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2007年第4期73-77,共5页

阐述试验传递路径分析的基本原理,结合LMS/TPA模块的功能,分别介绍结构声和空气声载荷的估计算法及其适用范围,并具体介绍典型传递路径分析的实施步骤,可获得的信息及其在车辆噪声优化设计与早期开发中起到的指导作用。

关键词 声学 汽车 传递路径分析(TPA) 工作载荷估计 LMS/TPA模块

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于扩展工况传递路径分析的驾驶室振动传递路径二级建模应用研究 被引量：17

9

作者 陈剑 邓支强 +3 位作者 曾维俊 舒宏超 李士爱 戎芳明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期72-78,90,共8页

阐述了OPAX方法的基本理论,对某中型卡车驾驶室振动实施传递路径分析,并针对该车结构设计特点,提出基于OPAX方法的二级TPA分析模型,分别为动力总成-驾驶室一级传递路径模型和车架-驾驶室二级传递路径模型。通过建模测试计算获得各级悬... 阐述了OPAX方法的基本理论,对某中型卡车驾驶室振动实施传递路径分析,并针对该车结构设计特点,提出基于OPAX方法的二级TPA分析模型,分别为动力总成-驾驶室一级传递路径模型和车架-驾驶室二级传递路径模型。通过建模测试计算获得各级悬置动刚度、工况载荷和路径贡献量,准确定位引起驾驶室振动水平较大的原因,提出改进方案,有效减小驾驶室振动水平。该应用研究表明二级TPA模型更符合研究对象的结构设计,能反映出更详尽的结构路径特性,是对已有TPA模型的丰富和拓展,对OPAX方法的工程应用具有重要的借鉴意义。 展开更多

关键词 汽车NVH 传递路径分析(TPA) 二级TPA建模 载荷识别 贡献量分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

框架结构能量流网络及其初步应用 被引量：81

10

作者 张雷明 刘西拉 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期45-49,共5页

从考察框架结构在各种荷载条件下的能量流动出发,考虑结构杆件以及节点的能量流动状况,建立框架结构的能量流动网络。比较各杆件和节点的能量流动方向及大小,按图论方法得到框架结构内能量流动的关键路径,即结构的最大传力途径;通过比... 从考察框架结构在各种荷载条件下的能量流动出发,考虑结构杆件以及节点的能量流动状况,建立框架结构的能量流动网络。比较各杆件和节点的能量流动方向及大小,按图论方法得到框架结构内能量流动的关键路径,即结构的最大传力途径;通过比较拆除不同杆件对结构系统总体应变能影响的大小,确定结构杆件的重要性;通过跟踪结构杆件的破坏顺序以及结构杆件重要性的变化,确定结构最重要破坏模式。对唐山大地震中倒塌的一个3层框架作了分析,结果表明这种方法可以充分考虑结构受不同荷载作用的影响,可以确定框架结构的杆件重要性、最大传力途径以及最重要破坏模式。 展开更多

关键词 能量流网络 杆件重要性 最大传力途径 最重要破坏模式

原文传递

某砖砌体办公楼改扩建的结构设计

11

作者 杨晓明 钟超英 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2004年第6期13-14,共2页

在某办公楼的改扩建中 ,采用组合柱和组合基础的方法 ,改变了原基础、大梁的传力途径 ,满足了对建筑功能的要求 ,节省了投资。

关键词 办公楼 砖砌体结构 结构设计 建筑功能 组合基础

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑砂土地基预制桩侧向挤土影响的单桩承载力分析研究 被引量：8

12

作者 施建勇 陈海丰 +1 位作者 雷国辉 艾英钵 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期125-129,共5页

预制桩的沉桩过程产生了对桩周土体的挤密作用,桩周土体的力学特性发生了相应的改变,这种改变会直接影响预制桩桩基础的承载力。利用有限元计算分析方法对砂性土地基预制桩沉桩过程进行了数值求解,得到了桩周土体的位移和应力变化规律;... 预制桩的沉桩过程产生了对桩周土体的挤密作用,桩周土体的力学特性发生了相应的改变,这种改变会直接影响预制桩桩基础的承载力。利用有限元计算分析方法对砂性土地基预制桩沉桩过程进行了数值求解,得到了桩周土体的位移和应力变化规律;在应力路径控制的三轴试验中,模拟土体在受到预制桩沉桩影响的应力状态,试验研究了标准砂在再受荷载作用时的力学特性;在荷载传递法中,运用桩周土体性质的变化试验结果,进行了有限差分数值分析,得到了考虑和不考虑挤土作用的单桩P-S曲线。研究结果表明:预制桩的沉桩过程对桩周土中的径向和轴向应力都有明显的影响,对径向应力的影响大于对轴向应力的影响;挤土效应提高了桩周土的剪切模量值和强度,影响范围大致相当;考虑沉桩侧向挤土影响单桩承载特性有明显的提高,现行的预制桩设计偏于安全。 展开更多

关键词 沉桩侧向挤土效应 有限元法 应力路径三轴试验 荷载传递法 承载力

在线阅读 下载PDF 职称材料

结构传力路径的量化模型研究 被引量：4

13

作者 陈磊 金海波 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第3期487-491,497,共6页

以结构的传力路径作为设计变量,通过在传力路径上对结构内力进行积分,得到相应的结构承载因子。由于结构的外形和内力都会变化,因此该承载因子是结构传力路径的泛函。用变分法导出了对应结构最短传力路径的微分方程,并用里兹法求解该微... 以结构的传力路径作为设计变量,通过在传力路径上对结构内力进行积分,得到相应的结构承载因子。由于结构的外形和内力都会变化,因此该承载因子是结构传力路径的泛函。用变分法导出了对应结构最短传力路径的微分方程,并用里兹法求解该微分方程,得出结构的最短传力路径。通过变分法优化得到结构的最短传力路径,然后应用结构尺寸优化方法,得到结构的最小质量。以平面悬臂梁结构的传力路径优化为例,分析了悬臂梁结构在不同外形下对应的最短传力路径,并和用Michell桁架理论得到的结果进行比较。最佳结构基于理论分析得到,整个过程不需要进行有限元分析,不存在拓扑优化中的数值不稳定性问题。另一方面,通过采用板杆结构模拟传力形式,将目前拓扑优化研究中通常采用的杆、板等单一单元结构推广到单元的组合结构。 展开更多

关键词 传力路径 Michell准则 拓扑优化 承载因子 变分法

在线阅读 下载PDF 职称材料

地区电网计及备自投的N-1静态安全分析快速计算方法 被引量：15

14

作者 潘凯岩 谭大帅 +2 位作者 赵勇 李俊格 高强 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2015年第24期122-128,共7页

地区电网由于其自身的特点在进行实时N-1分析时通常会引起大量的备自投动作,传统的方法在进行N-1分析时,先对具体的故障进行模拟,然后进行拓扑分析,再进行考虑备自投动作后的拓扑分析。整个过程涉及频繁的开关操作从而要进行大量的拓扑... 地区电网由于其自身的特点在进行实时N-1分析时通常会引起大量的备自投动作,传统的方法在进行N-1分析时,先对具体的故障进行模拟,然后进行拓扑分析,再进行考虑备自投动作后的拓扑分析。整个过程涉及频繁的开关操作从而要进行大量的拓扑计算。根据地区电网的特点提出了两种考虑备自投的实时N-1计算方法,该方法分别是通过供电路径搜索或预先建立N-1故障与动作的备自投的映射关系,在潮流校核过程中通过负荷转移的方法将负荷从工作母线转移到备用母线来模拟备自投的动作。该方法不需要改变电网的基本拓扑关系,从而大大地缩短了计算时间,现场运行情况表明所提出的方法是可行的,可以更高效地对电网进行N-1分析。 展开更多

关键词 静态安全分析 N-1 负荷转移 备自投 供电路径搜索

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于传力路径的飞机加强框结构优化方法研究 被引量：11

15

作者 陈磊 金海波 《航空工程进展》 2011年第2期199-204,共6页

在飞机结构设计中,主传力构件的轻量化设计十分关键。通过引入结构承载因子,对加强框结构的传力路径进行量化,得到加强框结构最佳的传力路径。相对于传统的结构尺寸优化设计方法,提出的基于承载因子的传力路径优化方法仅需要考虑结构外... 在飞机结构设计中,主传力构件的轻量化设计十分关键。通过引入结构承载因子,对加强框结构的传力路径进行量化,得到加强框结构最佳的传力路径。相对于传统的结构尺寸优化设计方法,提出的基于承载因子的传力路径优化方法仅需要考虑结构外形和载荷对结构承载的影响,不必考虑结构细节尺寸大小,因此,该方法具有高度的概括性和综合性。同时,通过求出的结构最小承载因子,再结合结构设计中人为确定的许用应力,即可估算出结构的最小质量,这对传统优化方法所得结果具有较大的指向作用。 展开更多

关键词 传力路径 承载因子 Michell准则 布局优化 加强框 变分法

在线阅读 下载PDF 职称材料

光大国际广场结构加固改造设计

16

作者 钱礼平 《工程抗震与加固改造》 2006年第3期108-110,共3页

重点阐述塔楼顶部增设转换层的力学分析和设计,砼构件的抗震加固以及耐久性加固,增设电梯的结构设计以及特殊节点设计等内容。

关键词 转换层 抗震加固 优化传力路径 耐久性

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于加权正则化的火箭发动机振动传递路径分析 被引量：8

17

作者 路广霖 罗亚军 +2 位作者 张希农 李录贤 马驰骋 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期271-276,共6页

为了给火箭发动机振动控制提供依据,需要对受到多源激励的发动机进行振动传递路径分析,其主要包括载荷识别和贡献量分析两个环节。为了准确识别发动机多源激励载荷并提供可靠的振动贡献量分析结果,提出一种基于加权正则化的改进传递路... 为了给火箭发动机振动控制提供依据,需要对受到多源激励的发动机进行振动传递路径分析,其主要包括载荷识别和贡献量分析两个环节。为了准确识别发动机多源激励载荷并提供可靠的振动贡献量分析结果,提出一种基于加权正则化的改进传递路径分析技术。首先,推导出了载荷识别相对误差上界,并利用加权矩阵和贝叶斯理论提高载荷识别精度,并基于此提出改进的传递路径分析理论。然后,进行某发动机地面振动试验。最后,根据所提的加权正则化载荷识别理论和参考点响应数据识别了多源激励,并计算分析了不同振源在目标点的振动贡献量。分析结果表明,相较于传统传递路径分析技术,所提方法能更准确地识别多源激励,提供更可靠的振动贡献量分析结果。 展开更多

关键词 多源载荷识别 传递路径分析 火箭发动机

在线阅读 下载PDF 职称材料

典型航空座椅/乘员系统水平冲击特性实验 被引量：5

18

作者 杨欢 刘小川 +2 位作者 白春玉 张宇 惠旭龙 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期297-308,共12页

为研究典型航空座椅/乘员系统的水平冲击特性和载荷传递规律,基于结构水平冲击实验台系统,综合考量脉冲波形、假人响应和座椅响应,模拟座椅/乘员系统水平动态冲击过程,测试和分析假人运动过程和运动轨迹、假人内部加速度和载荷响应、座... 为研究典型航空座椅/乘员系统的水平冲击特性和载荷传递规律,基于结构水平冲击实验台系统,综合考量脉冲波形、假人响应和座椅响应,模拟座椅/乘员系统水平动态冲击过程,测试和分析假人运动过程和运动轨迹、假人内部加速度和载荷响应、座椅结构典型部位加速度和典型部位应变等,并基于实验结果研究座椅/乘员系统动态冲击响应的变化规律。结果表明:假人头部运动显著,假人内部响应变化趋势与加速度脉冲波形相近,且假人骨盆加速度和腰椎载荷最大,受损概率最大;座椅和假人均具有两条载荷传递路径,载荷主要经过座椅后椅腿和假人腰椎部位;座椅结构整体处于弹性变形阶段,典型加速度的变化趋势与加速度脉冲波形相近,后椅腿及其与后椅管和扶手架连接处受载显著应变最大;座椅内部加速度和应变与对应标记点的Z向距离密切相关。 展开更多

关键词 水平冲击 航空座椅 假人 载荷传递路径 动态冲击响应

原文传递

采用嵌套三分力传感器的减振器上支座载荷谱采集及分析 被引量：2

19

作者 郑国峰 肖攀 +2 位作者 刘晓昂 荣兵 林鑫 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2019年第2期8-14,共7页

对载荷在传感器内部的传递路径进行分析。采用2个四柱式三分力传感器,通过嵌套的方式,对悬架减振器活塞杆、缓冲块的耐久性载荷谱进行了采集;对弹簧采用贴片与标定的形式进行轴向载荷谱采集;将采集得到的活塞杆、缓冲块和弹簧载荷谱进... 对载荷在传感器内部的传递路径进行分析。采用2个四柱式三分力传感器,通过嵌套的方式,对悬架减振器活塞杆、缓冲块的耐久性载荷谱进行了采集;对弹簧采用贴片与标定的形式进行轴向载荷谱采集;将采集得到的活塞杆、缓冲块和弹簧载荷谱进行叠加,获取减振器上支座的载荷谱。在重载条件下,汽车经过方坑路面采集得到减振器零部件的载荷,对载荷谱进行分析。结果表明:所提出的采集方法能够准确采集得到零部件的载荷谱。研究表明:可以采用所提出的采集方案进行减振器耐久性载荷谱的采集。 展开更多

关键词 减振器 传递路径分析 载荷谱采集 耐久性

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于潮流转移识别的紧急减载控制策略研究 被引量：5

20

作者 聂宏展 王叫 +2 位作者 马方明 于雷 尹杭 《东北电力大学学报》 2016年第4期1-6,共6页

提出了一种基于图论分析和路径搜索的关键支路识别方法。依据图论中割点、块和最短路径的概念,结合潮流转移分布系数和潮流冗余量,对受支路开断影响最严重的支路进行识别。对新英格兰10机39节点的算例分析表明:能克服以往识别关键支路... 提出了一种基于图论分析和路径搜索的关键支路识别方法。依据图论中割点、块和最短路径的概念,结合潮流转移分布系数和潮流冗余量,对受支路开断影响最严重的支路进行识别。对新英格兰10机39节点的算例分析表明:能克服以往识别关键支路的不完整性和仅采用潮流转移分布系数确定支路受影响程度的不足,将网络安全性分析的幅度由整个网络缩小到关键支路集内部支路,为潮流转移识别和减载控制策略减小了分析范围。同时提出了基于网络相关度系数和灵敏度的减载策略,该策略能在准确识别潮流转移基础上以最小的调整量快速消除过载,并保证其余支路不过载,算例分析验证了其可行性、正确性。 展开更多

关键词 割点 最短路径 潮流转移 关键支路集 网络相关度 减载策略

在线阅读 下载PDF 职称材料