文档介绍：有孔平板结构的优化摘要:对结构的优化设计现代设计的重要方面。对平板结构的优化设计是在满足工程要求的前提下,使得体积最小,重要最轻,最大限度的降低成本,方便加工制造和运输。本文根据结构形式,选用plane82单元,采用ansys直接法构建有限元模型,直接生成节点,连接节点形成单元。假设密度均匀时,提取平板结构的体积作为目标函数,选择截面边长及小孔半径作为设计变量,选择最大冯米塞斯(vonMises)应力作为状态变量,对平板的结构进行分析和优化设计,并得出最优的设计方案。关键字:平板结构,优化设计,有限元,设计变量Abstract:,thesmallest,mostlight,maximumlimitreducesthecost,,selectionofplane82units,thefiniteelementmodelwasconstructedusingtheANSYSdirectmethod,directgenerationofnodes,,thevolumeofextractionofflatplatestructureastheobjectivefunction,selectthesectionlengthandholeradiusasdesignvariables,selectthemaximumvonMises(vonMises)stressasstatevariables,theanalysisandoptimizationdesignofflatplatestructure,:Flatplatestructure,optimizationdesign,finiteelementmethod,thedesignvariables1从工程背景中提取数学模型对结构的优化设计现代设计的重要方面。对平板结构的优化设计是在满足工程要求的前提下,使得体积最小,重要最轻,最大限度的降低成本,方便加工制造和运输。本文设计的平板结构为中间带圆孔的正方形平板零件。零件的弹性模量为210GPa,。平板中间圆孔处受到均匀的压力70MPa。其中高度(H)、宽度(W)、厚度(T)、内孔半径(R)的尺寸限制在一定范围,如下表所示:本问题的目标是改变平板的三维尺寸以及孔的直径使得在满足最大的冯米塞斯(vonMises)应力不超过125MPa的条件下,结构的体积最小。根据分析问题的对成性,选择1/4个平板进行有限元建模分析。建立优化过程中的参数如下:设计变量:模型中平板的三维尺寸以及孔的直径为设计变量。状态变量:整个结构所受到的最大的vonMises应力不超过125MPa。目标函数:有孔平板结构的体积最小。综上所述,该问题的优化数学模型为:Min=(H*W*T-*R*R/16)*410≤H≤1510≤W≤≤T≤≤R≤4Max_eqv≤、工作标题、对参数进行初始化设置:H=12,W=12,T=,R=3选择单元类型:structuresolid&plane82设置材料属性:EX=210e11,Prxy=:R,1,T利用尺寸变量建立模型,,得到如下结果:,s,eqv,0,0,all*get,max_eqv,sort,0,max*SET,vtot,(hh*ww-*rr*rr/4/4)*tt*,'sy8','lgw'。/optopanl,sy8,(平板的长、宽、高以及内孔半径)opvar,h,dv,10,15opvar,w,dv,10,15opvar,t,dv,,,r,dv,2,4!dv设计变量指定状态变量opvar,max_eqv,sv,110,1