导读:本文包含了双向渐进结构优化论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:优化,模型,光滑双向渐进结构优化,频率优化
双向渐进结构优化论文文献综述
滕晓艳,毛炳坤,江旭东[1]（2019）在《光滑双向渐进结构优化法拓扑优化连续体结构频率和动刚度》一文中研究指出针对双向渐进结构优化(bi-directional evolutionary structural optimization, BESO)方法的单元过删除问题,提出了光滑双向渐进结构优化(smooth bi-directional evolutionary structural optimization, SBESO)方法,通过引入权重函数更新单元的质量与刚度矩阵,控制单元删除率以使低效单元逐渐从设计域中删除。以连续体结构固有频率最大化为目标,提出了一种基于SBESO的频率优化方法,对比分析了常函数、线性函数和正弦函数等不同权重函数对连续体结构优化的影响。将等效静载荷(equivalentstatic loads,ESL)方法与SBESO方法相融合,提出了动载荷作用下连续体结构的动刚度优化方法。数值算例表明,SBESO方法通过调节单元删除率和权重函数,控制低效单元在结构设计域中逐渐被删除,有效抑制了单元的过删除问题。采用线性和正弦权重函数,更有利于获得连续体结构的频率最优拓扑解。随单元删除率的减少,动刚度最优拓扑解的结构边界逐渐光滑,而且逼近于同一构形。由此,所提出的SBESO方法完善了BESO方法的优化准则,对于解决连续体结构动力学优化设计问题具有较为重要的理论意义。(本文来源于《农业工程学报》期刊2019年07期）
杨行[2]（2019）在《基于双向渐进结构优化法的预成形优化设计研究》一文中研究指出对于难以直接成形的形状复杂锻件,通常需要进行一次或多次预成形才能得到合格的终锻件。预成形设计是锻造工艺设计中最重要,也是最困难的工作。合理的预成形设计是保证锻件具有良好成形质量的关键。随着计算机技术和有限元模拟技术的发展,国内外学者已提出了多种基于成形过程模拟的预成形优化设计方法。在分析各种预成形优化设计方法优缺点的基础上,本文将双向渐进结构优化法应用到锻造成形过程的预成形设计中,提出了一种新的预成形优化设计方法。双向渐进结构优化法是一种新颖的优化方法,最初应用于连续体结构优化设计。它根据一定的增删准则,通过对连续体逐步增加或者删除材料,来获得满足要求的最优结构。金属体积成形预成形优化设计与连续体结构优化设计存在着很大的不同,因而双向渐进结构优化法不能直接应用于预成形优化设计。本文在分析了两者的区别之后,对双向渐进结构优化法进行了改进,提出了基于双向渐进结构优化法的预成形优化设计的具体实现方案和实现流程。根据预成形设计的特点,对优化目标、单元的增删、网格划分、单元增删依据和单元删除位置等内容提出了改进方案。本文详细研究了基于双向渐进结构优化法的预成形优化设计的关键技术,包括目标函数、单元增删准则、单元数据跟踪、单元数据传递、单元增删操作和边界光顺拟合等。以金属坯料完全填充模腔和锻件变形均匀为优化目标,建立了总目标函数和子目标函数的具体数学模型。提出了一个与目标函数相关联的新的单元增删准则,该单元增删准则可以根据当前优化迭代步的目标函数值来自动调整单元增删判据数值的计算结果,具有一定的自适性。提出了单元数据跟踪和单元数据传递的方法,可在有限元网格和背景网格间进行数据跟踪与传递。给出了单元增删操作的具体步骤,并提出了一种边界光顺拟合的新方法。采用C++语言编写了预成形优化设计的相关程序,包括背景网格生成、初始预成形坯料的网格离散化、DEFORM有限元模拟数据的读取、目标函数值的计算、单元数据跟踪、单元增删判据数值的计算、单元数据传递、单元增删操作、边界光顺拟合、B-Spline样条曲线拟合等。为了验证本文提出方法的可靠性,以H型锻件和轴对称盘形锻件为例,对这两种典型深腔类锻件进行了预成形优化设计。以金属坯料完全填充模腔和锻件变形均匀为预成形优化目标,分别对两种锻件建立起了优化分析模型,利用DEFROM-2D有限元模拟软件对锻造成形过程进行模拟分析,经过预成形优化迭代,最终获得了完全填充模腔且变形均匀性良好的少无飞边终锻件。(本文来源于《山东大学》期刊2019-04-04）
李明真,薛强,李洋[3]（2019）在《基于双向渐进结构优化法的油茶籽脱壳机辊筒的拓扑优化设计》一文中研究指出辊筒是油茶籽脱壳机中的关键部件,辊筒的设计水平对脱壳机脱壳的质量与产量起到关键作用。对于目前存在的辊筒质量偏重、转动惯量过大的设计问题,应用双向渐进结构优化法(BESO)设计辊筒的新结构。对油茶籽脱壳机的辊筒建立了结构拓扑优化的数学模型,使用Abaqus进行了仿真实验,编写Python优化程序对模型进行了结构优化。根据优化结果结合仿真实验设计出了新辊筒。在同样载荷约束下,通过对比优化前后两种辊筒的应力与位移,新辊筒的应力分布更加均匀,新辊筒在强度、刚度允许的前提下,其体积、质量比原辊筒减少了37. 2%,降低了辊筒的材料成本;转动惯量减小31. 8%,使其启动和制动时间更短,同时可以选择功率更小的电机,有效减少了整机耗电量。该方法为后续辊筒的设计提供了新的思路。(本文来源于《中国油脂》期刊2019年02期）
王聪,张长东,刘婷婷,廖文和[4]（2018）在《带有区域性惩罚因子的双向渐进结构优化方法》一文中研究指出针对传统的拓扑优化方法欠缺考虑增材制造工艺约束,如果优化模型存在大面积悬垂、封闭空腔等工艺几何特征将增加打印及后处理操作的复杂度的问题,提出带有区域性惩罚因子的双向渐进拓扑优化方法.首先考虑增材制造工艺特征约束,使得优化结果具有良好的可打印性;然后对模型进行网格划分,根据单元体所在的区域定义区域性惩罚因子,保证区域性惩罚因子由外表面向内核逐渐增大;最后结合有限元分析,以区域性惩罚因子对单元体的计算应力进行惩罚,决策单元体的保留与删减.通过数值实验,与传统的双向渐进结构拓扑优化算法对比的结果表明,该方法可以改变空腔形貌特征、减少垂悬面积、均衡模型应力分布,提升了拓扑优化模型的可打印效果.(本文来源于《计算机辅助设计与图形学学报》期刊2018年12期）
黄莎莎,薛强,郝孝其[5]（2018）在《基于双向渐进结构优化方法的双螺杆榨油机榨笼优化设计》一文中研究指出双螺杆榨油机中榨笼作为压榨部分的关键部件,其对榨膛内挤油压力的形成和对两根螺旋轴的支撑起到关键作用。针对目前传统经验设计的榨笼尺寸和质量偏大,造成制造材料浪费的问题,将双向渐进结构优化方法(Bi-Directional Evolutionary Structural Optimization,BESO)应用到榨笼的设计中。以榨笼的刚度最大化为目标,以体积为约束条件,在Abaqus环境下,采用Python程序实现BESO优化算法,设计出新的榨笼结构。通过优化设计前后的对比分析表明,新的结构在满足强度要求的条件下,质量减少了35.1%。该优化分析方法为后续的榨笼设计提供了一种新思路。(本文来源于《中国油脂》期刊2018年05期）
王选,刘宏亮,龙凯,杨迪雄,胡平[6]（2018）在《基于改进的双向渐进结构优化法的应力约束拓扑优化》一文中研究指出工程结构设计时经常需要限制最大名义应力,以避免发生断裂或疲劳破坏,一个有效的策略是采用拓扑优化方法.常规的双向渐进结构优化法(bi-evolutionary structural optimization,BESO)不能有效求解应力约束拓扑优化问题,为此本文提出一种改进的双向渐进结构优化方法,处理体积和应力约束下的最小柔顺性问题.引入基于K-S函数的全局应力度量,以减小大量局部应力约束引起的计算代价.采用拉格朗日乘子法将应力约束函数引入到目标函数,然后由二分法确定合适的拉格朗日乘子的值使得应力约束得到满足.而且,详细推导了基于BESO方法的应力约束拓扑优化模型及其灵敏度列式,最后通过叁个典型拓扑优化算例验证改进方法的有效性.为展示考虑应力约束的优点,将应力约束设计与传统的基于刚度的设计进行了比较.结果表明,改进的BESO方法优化迭代过程稳健,获得了边界灰度单元很少的清晰的拓扑构型,并实现了有效降低应力集中效应的设计.(本文来源于《力学学报》期刊2018年02期）
蓝萌[7]（2017）在《双向渐进结构拓扑优化方法的改进及动态优化研究》一文中研究指出拓扑优化是在给定的约束和载荷条件下寻求材料在设计域内最优分布的方法。结构的拓扑构形选择是否恰当,决定了产品设计的主要性能,因而拓扑优化技术在产品概念设计阶段具有重要意义。从经济学角度看,拓扑优化可以减少设计成本、提高产品开发效率,被公认为是结构设计中回报最高的工作,已经成为结构设计中的研究热点。本文分析了拓扑优化方法的研究现状,针对拓扑优化的重要方法之一的双向渐进结构优化(BESO)法展开研究,通过对其进行改进提高优化的合理性,将改进后的BESO法拓展到多目标优化以及动态优化领域以提高其工程应用性。首先,本文介绍了各向正交惩罚材料变密度法(SIMP)和BESO法的基本理论,对两种方法在Michell型结构、MBB梁结构经典算例中的应用进行探讨,得到两种方法在应用中各自的优势与不足。其次,分析了 BESO法应用于一些优化问题求解失败的原因,针对传统BESO法灵敏度计算误差大、寻优能力欠佳等问题,将SIMP法插值思想与BESO法结合,提出一种BESO法的改进策略,通过缩小单元密度的进化步长来减小灵敏度误差,进化步长可由单元密度对结构性能的影响程度决定。随后采用节点灵敏度再分配方法对单元灵敏度进行过滤,以抑制数值不稳定现象、提高传统方法的寻优能力。通过相应算例验证了改进方法的合理性和有效性。再次,将改进后的BESO法理论拓展至多目标优化领域。根据带权重的折衷规划思想对多工况单元灵敏度进行处理,减轻载荷“病态”的影响;将柔顺度和频率灵敏归一化后进行加权合并,得到多目标单元灵敏度,并给出了相应的优化流程,通过两个算例证明了所提出方法的适用性。最后,在以上研究的基础上,利用改进BESO法迭代思想作为等效静态载荷法的内层循环迭代方法,解决结构的动态优化问题。将所提出的方法用于若干算例进行求解,并与原始等效静载荷法优化结果作对比,验证本文方法的有效性,同时还证明该方法具有优化效率高、优化结果动态性能佳的优点,提高了拓扑优化在工程中的应用性。(本文来源于《厦门大学》期刊2017-06-30）
杨任,陈璞,宋琦[8]（2017）在《双向渐进结构优化过程中的单元增删重分析算法》一文中研究指出渐进及双向渐进结构优化方法是从工程角度出发的结构拓扑优化方法,其理论直观、实施简单的特点使其应用于实际结构优化设计,是目前优化方法研究的热点方向之一。这一方法的实施需要对大量优化过程的中间结构进行求解,该过程的计算时间极大地限制了可求解优化问题的规模与优化算法的应用前景。由于渐进优化过程中相邻优化步的结构具有相似性,引入结构重分析方法即可利用已有的求解信息对相似结构进行快速求解,从而提高优化算法的效率。本文在宋琦等人提出的基于图剖分填充元优化及分解因子更新的结构修改快速重分析算法基础上,改进了快速重分析算法的计算流程,使其适用于双向渐进优化过程中相邻优化步之间包含的单元同时增加与删除的拓扑修改,可大幅减少求解过程的计算量,提高双向渐进优化算法的效率。(本文来源于《北京力学会第二十叁届学术年会会议论文集》期刊2017-01-14）
宋武林[9]（2017）在《叁维连续体双向渐进结构拓扑优化》一文中研究指出拓扑优化理论是一门非常重要的学科,在多领域都有巨大的发展空间,其中双向渐进拓扑优化方法的发展却很局限,主要是理论方面,并且是针对二维拓扑优化理论的研究,关于叁维拓扑理论的研究和应用较少。然而,叁维结构拓扑优化问题与实际的工程结构问题非常相似,并且拓扑结果能够直观反应出解决方案的有效性,因此,具有很高的研究价值和参考价值,本文针对叁维结构的刚度优化问题做了多方面的研究。首先,阐明了基于有限元分析的渐进优化方法:分析了有限元模型的建立,对于该方法的原理,以及优化过程中产生数值不稳定现象的原因和应对措施做出了详细的分析说明,并且给出的数值算例论证了该理论的正确性。其次,基于固定式载荷条件,讨论了依附性载荷的特点,完成了对实际常见结构的刚度优化分析,并且将结果同实际的工程结构进行了对比,两种载荷条件下得出的结果存在差异,但依附性载荷条件下的结构更合理,这也说明了考虑依附性载荷的必要性。再次,基于依附性载荷条件,讨论了多材料模型和单一材料模型之间的联系,完成了对多材料理论的分析,并且将这两种材料模型对应的优化结果进行了对比,结果符合多材料力学性能的规律,所得到的多材料结构也和实际的工程结构相似,论证了多材料理论应用的正确性。最后,基于多载荷和多材料的条件,讨论了额外施加位移约束后的刚度优化问题,其中包括单节点位移约束和多节点位移约束两个方面,并且将得出的结果同位移约束前的结果进行了对比,约束效果满足要求,并且针对传统方法效率低和振荡频繁的缺点提出了解决位移约束问题的新方式,所得结果和原方法相比稳定性更好,并且过程比较简单,特别是解决多点位移约束问题的优势更大。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2017-01-01）
贺红林,陶结,刘尧弟,夏自强[10]（2016）在《粘弹阻尼抗振结构双向渐进法拓扑动力学优化》一文中研究指出基于阻尼结构各层形变位移关系,推导了结构振动微分方程。构建了以阻尼比最大化为优化目标,阻尼材料用量为约束,阻尼单元状态为设计变量的拓扑优化数学模型。为寻找结构优化迭代方向,推导了模态阻尼比灵敏度。建立阻尼单元增删准则,利用独立网格滤波技术进行滤波处理,采用双向渐进优化算法对阻尼结构进行了拓扑优化。按常规渐进法优化后,1阶、3阶阻尼比增幅分别为54.51%、36.21%,而按双向渐进优化所得相应阶次的模态阻尼比增幅则分别达76.69%、58.36%,且可有效改善阻尼结构优化后的棋盘格现象。为验证双向渐进优化算法拓扑优化结果,对阻尼结构进行谐响应分析与仿真,结果表明:采用双向渐进法优化时,结构特定阶次响应幅值更低,减振效果更佳。(本文来源于《农业机械学报》期刊2016年08期）
双向渐进结构优化论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
对于难以直接成形的形状复杂锻件,通常需要进行一次或多次预成形才能得到合格的终锻件。预成形设计是锻造工艺设计中最重要,也是最困难的工作。合理的预成形设计是保证锻件具有良好成形质量的关键。随着计算机技术和有限元模拟技术的发展,国内外学者已提出了多种基于成形过程模拟的预成形优化设计方法。在分析各种预成形优化设计方法优缺点的基础上,本文将双向渐进结构优化法应用到锻造成形过程的预成形设计中,提出了一种新的预成形优化设计方法。双向渐进结构优化法是一种新颖的优化方法,最初应用于连续体结构优化设计。它根据一定的增删准则,通过对连续体逐步增加或者删除材料,来获得满足要求的最优结构。金属体积成形预成形优化设计与连续体结构优化设计存在着很大的不同,因而双向渐进结构优化法不能直接应用于预成形优化设计。本文在分析了两者的区别之后,对双向渐进结构优化法进行了改进,提出了基于双向渐进结构优化法的预成形优化设计的具体实现方案和实现流程。根据预成形设计的特点,对优化目标、单元的增删、网格划分、单元增删依据和单元删除位置等内容提出了改进方案。本文详细研究了基于双向渐进结构优化法的预成形优化设计的关键技术,包括目标函数、单元增删准则、单元数据跟踪、单元数据传递、单元增删操作和边界光顺拟合等。以金属坯料完全填充模腔和锻件变形均匀为优化目标,建立了总目标函数和子目标函数的具体数学模型。提出了一个与目标函数相关联的新的单元增删准则,该单元增删准则可以根据当前优化迭代步的目标函数值来自动调整单元增删判据数值的计算结果,具有一定的自适性。提出了单元数据跟踪和单元数据传递的方法,可在有限元网格和背景网格间进行数据跟踪与传递。给出了单元增删操作的具体步骤,并提出了一种边界光顺拟合的新方法。采用C++语言编写了预成形优化设计的相关程序,包括背景网格生成、初始预成形坯料的网格离散化、DEFORM有限元模拟数据的读取、目标函数值的计算、单元数据跟踪、单元增删判据数值的计算、单元数据传递、单元增删操作、边界光顺拟合、B-Spline样条曲线拟合等。为了验证本文提出方法的可靠性,以H型锻件和轴对称盘形锻件为例,对这两种典型深腔类锻件进行了预成形优化设计。以金属坯料完全填充模腔和锻件变形均匀为预成形优化目标,分别对两种锻件建立起了优化分析模型,利用DEFROM-2D有限元模拟软件对锻造成形过程进行模拟分析,经过预成形优化迭代,最终获得了完全填充模腔且变形均匀性良好的少无飞边终锻件。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
双向渐进结构优化论文参考文献
[1].滕晓艳,毛炳坤,江旭东.光滑双向渐进结构优化法拓扑优化连续体结构频率和动刚度[J].农业工程学报.2019
[2].杨行.基于双向渐进结构优化法的预成形优化设计研究[D].山东大学.2019
[3].李明真,薛强,李洋.基于双向渐进结构优化法的油茶籽脱壳机辊筒的拓扑优化设计[J].中国油脂.2019
[4].王聪,张长东,刘婷婷,廖文和.带有区域性惩罚因子的双向渐进结构优化方法[J].计算机辅助设计与图形学学报.2018
[5].黄莎莎,薛强,郝孝其.基于双向渐进结构优化方法的双螺杆榨油机榨笼优化设计[J].中国油脂.2018
[6].王选,刘宏亮,龙凯,杨迪雄,胡平.基于改进的双向渐进结构优化法的应力约束拓扑优化[J].力学学报.2018
[7].蓝萌.双向渐进结构拓扑优化方法的改进及动态优化研究[D].厦门大学.2017
[8].杨任,陈璞,宋琦.双向渐进结构优化过程中的单元增删重分析算法[C].北京力学会第二十叁届学术年会会议论文集.2017
[9].宋武林.叁维连续体双向渐进结构拓扑优化[D].哈尔滨工程大学.2017
[10].贺红林,陶结,刘尧弟,夏自强.粘弹阻尼抗振结构双向渐进法拓扑动力学优化[J].农业机械学报.2016
标签：优化; 模型; 光滑双向渐进结构优化; 频率优化;