广西工学院博士基金(03081504)
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- 基于敏度分析的框架抗震优化
- 2012年
- 针对目前结构抗震优化设计方法存在优化效率低下的问题,提出一种高效的框架抗震优化设计方法。在有限元法和Newmark法基础上导出一种高效的层间相对位移对设计变量一阶和二阶导数的算法,建立显含时间参数,以结构质量最小化为目标,同时满足层间相对位移和设计变量约束的优化数学模型,通过积分型内点罚函数将显含时间参数的不等式约束优化问题转变为一系列不含时间参数的无约束优化问题,利用层间相对位移对设计变量一阶和二阶导数的信息计算罚函数的梯度和海森矩阵,然后利用梯度和海森矩阵构造求解优化设计问题高效有效的优化算法。算例表明该抗震优化方法能获得结构的最优设计,具有简单、下降速度快、不需要进行一维搜索等特点。是一种有效和高效的框架抗震二阶优化方法。
- 刘齐茂燕柳斌
- 关键词：抗震优化设计层间位移敏度分析
- 基于梯度和海森矩阵计算考虑压杆稳定的桁架动力响应形状优化
- 2011年
- 提出一种在动力作用下,以获取重量最小化设计同时满足强度、刚度和稳定性约束的桁架形状优化设计方法。①在Newmark-β法的基础上导出动力响应及其对设计变量一阶导数和二阶导数的计算方法。②通过积分型罚函数将含时间参数的不等式约束问题转变为一系列不含时间参数的无约束问题,并利用动力响应的一阶导数和二阶导数计算罚函数的梯度和海森矩阵。③使用充分利用梯度和海森矩阵的Marquardt方法,求解无约束优化问题。最后,演示一个十杆桁架的动力响应形状优化设计。结果表明,文中所提方法是一种考虑压杆稳定的桁架在动力作用下有效的形状优化设计方法。
- 刘齐茂燕柳斌
- 关键词：桁架动力响应
