文档介绍：摘要��集装箱运输具有效率高、速度快、装卸环节少等特点,目前已经为世界各国广泛采用。为了适应铁路集装箱运输的发展及铁道车辆增加载重、提高轴重的需要,北京二七车辆厂提出了��级集装箱专用平车的设计计划。��都�跋渥ㄓ闷匠党瞪斫铣ぁ�载重较大,车体的设计与制造需要较多的科学依据。��都��箱专用平车车体设计要求在车辆快捷和安全的前提下,做到节省原材料,并考虑降低维护成本。近年来,随着有限元技术的发展和结构优化理论日趋成熟,为车辆设计开发提供了先进的理论和计算工具。本论文以结构优化设计理论和方法为基础,利用��软件对��都�跋渥ㄓ闷匠党堤褰峁菇�辛饲崃炕�挠呕�杓啤�利用有限元软件��猿堤褰�薪峁狗治鑫S呕�杓颇P偷�初始化作好准备。在结构优化设计过程中,本论文采用了试验设计与优化算法相结合的组合优化策略。通过对两种试验设计方法��皇匝樯杓朴肜�》绞笛樯杓�结果的分析与比较,一方面找到了影响车体自重的主要因素,另一方面证实了正交试验设计具有较好的“均衡分散性”和“整齐可比性”。利用优化算法��对车体进行优化设计得到了最佳的设计方案,并同时给出另外四种设计方案以供设计者参考。本论文的工作为铁路机车车辆结构优化设计的深入研究打下基础。关键词:专用平车、有限元分析、轻量化、试验设计、��
珺��,��.��京交通大学硕士学位论文��,��.��瑃��琤��,��琹��琫�.�—��,��甎��,��瓺��瑆��,��,��,��,��.��,��琲��瓺��,��.��,��騠��,��.��,��
:��摘要��,��現��,��,��Ⅲ��痵
§��结构优化设计概述第一章绪论结构优化设计是一门多学科的综合性技术。它的任务是以现代数学、力学的理论与数值方法为基础,以计算机为工具,研究结构设计自动化与最优化的理论和方法。目前结构优化设计方法日趋完善,应用范围也日趋广泛。例如在建筑、造船、交通、航空和机械制造等行业都有较为广泛的应用“。�。随着计算机辅助设计/分析技术的发展与成熟,促进了结构优化方法的发展与应用。特别是近二三十年来,结构优化理论和方法有了很大的进步。目前,虽然结构优化设计方法很多,但大致可分为两类:一类为数学规划方法,另一类为优化准则法。��年,��首先提出了用数学规划方法求解多种载荷情况下弹性结构最优化设计的数学模型,使结构优化设计成为在几何和性态约束下,用线性或非线性规划的方法求设计变量空间内目标函数数学极值的问题,开始了结构优化设计的新时代。结构优化的数学规划方法得到发展和应用,其中包括:序列线性规划、序列二次规划方法、可行方向法、罚函数法等。实际结构优化问题中,设计变量维数太大,约束数目过多,寻优时所需的完全结构分析次数较多,因而导致计算效率低,难以满足实际应用��年,��瑅��珿��赟��岢雎��力准则法之后,进一步研究并发展了优化准则法。该方法由于其迭代次数与设计变量数目无关,只与数目远小于它的临界和近临界约束数目相关,因而效率较高。但准则法是对不同性质的约束采用不同的准则关系,不同的目标函数也会导出不同的迭代式。因而,此方法适应性较差,很难处理两种以上不同性质的约束。在准则法发展的同时,以数学规划为基础的结构优化方法一直没有间断。�年代中期,��,��岢隽私峁褂呕�慕�似概念,可将一复杂的原问题转化为一序列近似优化问题,通过的需要。
求解近似问题来逼近原问题的解。与结构优化概念引入初期直接用数学规划理论求解方法相比,结构分析次数大大减少,其计算效率与准则法相当。数学规划方法与优化准则法统一的主要标志是对偶法的出现。对偶法将设计变量空间的寻优过程转化为对偶变量空间寻优。它要求目标函数和约束函数是变量可分离的形式,且为凸问题。可分离性使设计变量和对偶变量有显式关系,凸性是对偶方法本身所要求的。由于对偶变量少且约束简单,所以易于求解。长时间以来,非线性规划本身也有很大进展,序列二次规划法��鞘�Ч婊��暄芯康娜鹊恪K�杂诮峁褂呕��题的可靠性和有效性也得到验证,尤其是采用了主动约束策略。��τ媒�频睦�窭嗜誋��矩阵,对于大型复杂问题,对��卣蟮牟僮骱椭�婢突岽蟠笤黾樱�拗破溆τ谩�。随着计算机技术的发展,结构分析能力和手段不断完善。数学寻优技术的提高,使结构优化的研究范围也日趋广泛。从研究层次上看有尺寸优化、形状优化、拓扑优化等问题:从问