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适用专业：工程力学
适用年级：大学
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资料简介：
毕业设计 渐进结构拓扑优化设计——简支梁受集中荷载作用时的拓扑优化设计 正文共58页，22423 附外文翻译、开题报告、任务书
摘要
渐进结构优化法(ESO)作为现代优化算法的一个分支，以其宽松的优化条件和优良的优化效果已成为现代工程结构优化领域中最为常用的拓扑优化方法之一。
本文介绍了渐进法的一些基本原理与求解步骤，且指出了渐进法的一些与众不同的优点与特点，并同时用ESO方法对简支梁受集中荷载作用时进行拓扑优化。在进行拓扑优化时，以商业CAE软件Ansys为平台，对其进行拓扑优化设计。从而进一步证明了，将渐进法优化程序用APDL语言嵌套到ANSYS中进行优化的方法是成功的，方法本身表现出较强的适应性和稳定性。
关键词：优化设计；渐进结构优化法；拓扑优化；ANSYS二次开发；简支梁
目录
1绪论.......................................................................................................................................1
1.1 引言..................................................................................................................................1
1.2 国内外研究概况..............................................................................................................2
1.3 课题研究的目的..............................................................................................................4
1.4 课题研究的方法..............................................................................................................5
2渐进结构拓扑优化（ESO）原理.............................................................................................6
2.1 结构优化的发展..............................................................................................................6
2.2 结构拓扑优化理论..........................................................................................................8
2.2.1 结构拓扑优化的概念...............................................................................................8
2.2.2 结构拓扑优化的理论基础.......................................................................................8
2.2.3 结构拓扑优化设计的思想.......................................................................................9
2.2.4 结构拓扑优化设计的方法.....................................................................................10
2.3 渐进结构优化法基本理论............................................................................................10
2.3.1 基于应得结构优化.................................................................................................10
2.3.2 基于刚度或位移约束的结构优化.........................................................................12
2.3.3 基于应力和刚度共同约束的结构优化.................................................................15
2.3.4 渐进结构优化法的特点.........................................................................................15
3有限单元法的基本理论.....................................................................................................17
3.1 引言................................................................................................................................17
3.2 有限元法的理论基础....................................................................................................17
3.2.1 变分原理与里兹法.................................................................................................17
3.2.2 加权余量法.............................................................................................................19
3.3 有限元的特点和解题步骤............................................................................................20
3.3.1 有限元的解题步骤.................................................................................................20
3.3.2 有限单元法的特点.................................................................................................21
3.4 有限元法的发展、现状和未来......................................................................................22
4通用有限元软件——ANSYS............................................................................................23
4.1 ANSYS软件概述...........................................................................................................23
4.1.1 ANSYS软件介绍....................................................................................................23
4.1.2 ANSYS软件的主要功能........................................................................................23
4.1.3 ANSYS软件的主要特点........................................................................................25
4.1.4 ANSYS软件的基本求解步骤................................................................................25
4.2 APDL语言二次开发的ANSYS建模及优化实现........................................................26
4.2.1 参数化设计语言（APDL）......................................................................................26
4.2.2 ANSYS命令流建立分析模型................................................................................26
4.2.3 结构分析后处理.....................................................................................................27
4.2.4 ANSYS程序优化设计的步骤................................................................................28
4.2.5 ANSYS各种优化方法的特点................................................................................28
5渐渐结构拓扑优化设计实例.............................................................................................29
5.1 优化设计实例1——简支梁受集中荷载作用时的拓扑优化设计(1).........................29
5.2 优化设计实例2——简支梁受集中荷载作用时的拓扑优化设计(2).........................34
5.3 优化设计实例3——外伸梁受集中荷载作用时的拓扑优化设计.............................38
5.4 优化设计实例4——“L”型梁受集中荷载作用时的拓扑优化设计...........................41
6论文总结.............................................................................................................................45
参考文献...................................................................................................................................48
致谢...........................................................................................................................................49
附录...........................................................................................................................................50
附录A...................................................................................................................................50
附录B....................................................................................................................................53
附录C....................................................................................................................................56
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- 毕业设计-渐进结构拓扑优化设计——简支梁受集中荷载作用时的拓扑优化设计
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