期刊论文

Rong, Jianhua(rongjhua@aliyun.com)

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振动与冲击

1000-3835

2017

36

2

212-220

10.13465/j.cnki.jvs.2017.02.035

11372055:国家自然科学基金 15C0119:湖南省教育厅科学研究项目 14C0098:湖南省教育厅科学研究项目 13KB07:长沙理工大学桥梁工程安全控制省部共建教育部重点实验室开放基金

本校为通讯机构

针对于随机荷载作用下动响应为约束的结构材料优化问题,基于结构拓扑优化思想,提出了一种变动响应约束的结构材料优化方法。采用分式有理式和幂函数识别结构材料单元特性参数,以微观单元拓扑变量倒数为设计变量,导出了频率及振型对微观单元设计变量的一阶导数,进而得到了随机荷载作用下结构均方响应的一阶近似展开式。结合变约束限的思想,建立了以结构质量作为目标函数,均方响应作为约束条件的连续体微结构拓扑优化近似模型,并采用对偶方法进行求解。对典型结构进行了考虑单个和多个动响应约束的结构材料优化设计,优化所得结果验证了该方法的有效性和可行性。

A structural material optimization method with varied random dynamic responses constraints was proposed to solve the problem of structural material optimization under random excitations, based on the structural topology optimization technology. By using the conventional rational approximation and power interpolation for material properties and masses and selecting the reciprocals of topological variables of micro structural elements as design variables, the first order derivatives of frequency and modal shape with respect to the design variable...