多荷载情况下基于MMC拓扑优化方法的拉压杆模型研究

发布时间：2020-12-14 08:28

　　在实际工程中,多种荷载往往并不是同时作用的,而是存在荷载组合的问题,因此,多荷载条件下的基于优化的拉压杆模型研究具有重要的理论和实际意义。该文将基于可移动变形组件拓扑优化方法用于混凝土结构设计中,通过求解体积约束下柔度最小的优化问题,自动产生最优拓扑,进而产生可靠的拉压杆模型。通过混凝土简支梁算例,分别得出单荷载和多荷载条件下的拉压杆模型,并证实了这一思路可行且高效。 

【文章来源】：重庆建筑. 2020年10期

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

单个组件的几何描述

在混凝土简支梁算例中，分别考虑了单荷载和多荷载情况下的拉压杆模型，证实了用基于MMC拓扑优化方法在多荷载条件下产生拉压杆模型的可行性、有效性和高效性。混凝土简支梁计算简图见图2。本文的工作是在188行MATLAB代码[12]基础上进行的。根据拉压杆模型的通用做法，拉杆用粗实线表示，压杆用粗虚线表示。为了方便比较，有限单元法分析采用与同类文献一致的参数。混凝土的弹性模量取28567MPa，混凝土泊松比取0.15。简支梁的厚度取25mm，体积百分比的上限取0.35。分析采用平面四结点正方形单元，单元的边长为25mm，共计3200个单元。

首先，考虑混凝土简支梁单荷载的情况。两个竖向荷载同时作用于简支梁。图3为简支梁单荷载情况的优化过程。经过259次迭代后，达到最优拓扑，最小柔度目标函数值为50.04J。单荷载情况下拉压杆模型见图4。图4 单荷载情况的拉压杆模型

【参考文献】：
硕士论文
[1]一种新的显式三维拓扑优化方法与基于MMC方法的拓扑优化尺寸控制[D]. 陈继顺.大连理工大学 2018



本文编号：2916136