文档介绍：大连理工大学硕士学位论文基于ANSYS的空间桁架优化研究姓名:魏文儒申请学位级别:硕士专业:机械电子工程指导教师:屈福政 20071201 大连理工大学硕士学位论文摘要空间桁架结构由于具有自重轻、造价较低和施工简单等特点在工程中得到广泛应用,应用领域涉及工程机械、桥梁设计、施工支护、建筑结构以及水工渡槽、闸门支撑、输电网架等诸多方面,在工程建设中发挥着越来越重要的作用。对空间桁架结构进行优化设计,能够使结构在满足一定约束条件下最大限度的节省材料、够降低成本,响应建设绿色社会的倡导,具有重要的工程实际意义和社会意义。目前对空间桁架结构的优化设计主要是拓扑优化和尺寸优化。其中尺寸优化理论和实际应用都已趋于完善和成熟;拓扑优化又称轮廓优化或广义的形状优化,有离散体拓扑优化和连续体拓扑优化两种方法。现有的空间桁架结构的拓扑优化采用的是一种离散体的拓扑优化方法,即凭借先验知识首先确定各杆件的节距,然后利用拓扑优化方法确定各杆件的有无。连续体的拓扑优化能够在已知边界和载荷条件下确定最佳形状设计方案,在结构设计初始阶段具有重大的理论意义。均匀化方法是一种成熟的连续体拓扑优化方法,ANSYS软件的拓扑优化模块正是基于此方法开发的。本文利用ANSYS软件,从连续体出发考虑多工况条件完成空间桁架结构的拓扑优化设计,得到空间桁架结构内部各杆件的最优拓扑布局,提供概念化设计,并分析总结利用ANSYS进行拓扑优化设计需注意的一些问题。 ANSYS也提供尺寸优化模块,本文同时考虑结构的压杆稳定性和局部稳定性为约束条件,建立了优化的数学模型,得到杆件的最优截面尺寸,并比较优化前后的杆件截面尺寸对结构强度的影响。关键词:空闻桁榘;拓扑优化;尺寸优化;ANSYS 基于ANSYS的空间桁架优化研究 Optimized Research ofSpace TrussStructureBased on theANSYS Abstract Space tl'tlSS structure iswidely applied in these fields,which involve eons仰elion machinery,bridge building;many other aspects, likehydraulic launder,loekage gatesupport,血"works are alsofitforSpace Truss Slrueture,due toitsfeatures:light weight,low costandsimpleconstruction,∞space II'US$structure isplaying姐increasingly important role intheC, optimizing design ofthespace truss smacture,mllxilllUmmaterials啪be saved under the certainconditions,thereby toreduce cost,respond totheadvocacy munity, and hasimportant practical and socialsignifieaaees. Atpresent,the optimum design oftlaespace II'tlSSsmleturemainly includes topological oplJlllJT血on and theory and practical application of the size optimization have tended tOber,erfect andman聆:topologicalop(imi刎on,also called contour opdmization 01"generalized shape optill3Jzalion,have two methods,whiela a聆 discretetopological optimization and continuum topological current topological oplimization ofthespace缸峭smleture use thediscrete method·that is,firstly determine the r ite//ofthe bar using the previous knowledge,then usc topolo