doc 探讨桥梁结构拓扑优化中ANSYS有限元软件的应用(拓扑论文) ㊣ 精品文档 值得下载

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针对复合材料桥梁结构设计存在的材料浪费问题,通过采用有限元分析软件对结构受力部分进行分析,再利用拓扑优化模块对结构进行精简,采用反能指标,通过求得结构最优的优化情况使结构桥梁工程是交通工程中重要的组成部分。


而复合材料的高昂价格又使其无法大规模生产使用,使得复合材料在实际施工过程中难以成为建设过程中所使用的主要材料,因此通过使用拓扑优化分析技术对复合材料结构进行精简就显得尤为重要。


拓扑优化还有基于微结构思想探讨桥梁结构拓扑优化中有限元软件的应用拓扑论文终优化设计结果自重大幅降低同时满足桥梁承载要求。


关键词有限元分析拓扑拓扑优化桥梁简支梁随着交通的逐渐进步,设计要求也是日渐提升。


而对结构进行拓扑优化可以达到强度刚度耐久性以及稳定性的要求,使繁冗的设计更加简单,并有更高的质量。


结构的拓扑优化能够使材料最简化强度础模型结构的拓扑优化是门新兴的概念化的学科,是只需设定优化结构的空间范围以及荷载与支撑边界等条件,然后再通过使用受力分析和迭代计算的方式就能自行找出最合理的结构优化模型,是种以计算机为计算基础的结构模型优化技术。


摘要基于超轻复合材料桥梁竞赛为设计依据以碳纤维预浸料为设基础上次设计再次优化,次设计再优化的意思是指利用图所展示的结构作为设计结构本体,在其框架上进行设计,制造出拥有平滑桥面,满足小车通行条件,同时能让桥梁结构支撑部分得到进步优化的桥梁结构而进行的人为优化设计,再对所做的人为优化设计进行力学测试后满足形变要求稳定性和力学性能要求即可图应力应变分布图通过图可以看出应变集中处拥有较大变形,而约束附近存在不受力单元,为可优化单元,受力最严重变化最大的往往集中于结构中部,结构两侧部分区域呈现浅灰色意指受力微弱或不存在受力。


通过采用拓扑优化模块对上述模型进行优化,上述结构中低受力单元格和零受力单元格被删减或削弱,在要求,桥梁的宽度不能超过。


桥梁的中间必须无障碍,以便加载杆和小车可以定位施载。


桥底面不允许有任何支撑结构。


桥梁竖向形变需小于,桥载荷能力需大于。


图为平面设计条件示意图,展示了本研究实例具体的受力情况,图为空间优化模型及网格划分结构图,是原图模型的空间立体展示图,网向形变需小于,桥载荷能力需大于。


图为平面设计条件示意图,展示了本研究实例具体的受力情况,图为空间优化模型及网格划分结构图,是原图模型的空间立体展示图,网格划分的目的是为了后期拓扑优化的过程中方便对单元格进行删减。


图基本流程图图平面设计条件示意图图优化模型网格划分结构图车通行条件,同时能让桥梁结构支撑部分得到进步优化的桥梁结构而进行的人为优化设计,再对所做的人为优化设计进行力学测试后满足形变要求稳定性和力学性能要求即可作为桥梁设计的方案之。


以下为再优化设计的步骤。


探讨桥梁结构拓扑优化中有限元软件的应用拓扑论文。


拓扑优化的实际案例结构中部,结构两侧部分区域呈现浅灰色意指受力微弱或不存在受力。


通过采用拓扑优化模块对上述模型进行优化,上述结构中低受力单元格和零受力单元格被删减或削弱,在保证满足原有功能的基础上,拓扑优化得到了如图所示的初步优化结构图。


图初步优化结构图从图中可以清晰的看出模型优化后减少了近半的探讨桥梁结构拓扑优化中有限元软件的应用拓扑论文格划分的目的是为了后期拓扑优化的过程中方便对单元格进行删减。


图基本流程图图平面设计条件示意图图优化模型网格划分结构图优化过程基于给出的有限元分析流程对上述模型结构进行有限元分析可以得出如图所示的应力应变分布图。


探讨桥梁结构拓扑优化中有限元软件的应用拓扑论文质量变化表综上所述拓扑优化过程中减少了原桥梁结构左右的体积,表显示了桥梁优化前后尺寸的具体变化。


拓扑优化的实际案例本研究实例要求桥梁的最小尺寸为长,宽。


规定桥梁路面通行面必须是平整的且不能通透,满足轮小车从桥的头运动到另头时桥路面不能有损。


为了满足弯曲加载支座的有效尺寸优化分析技术对复合材料结构进行精简就显得尤为重要。


本文讲述了以碳纤维预浸料作为基础材料,以桥梁结构强度作为分析对象,通过实际案例利用有限元软件对碳纤维复合材料的桥梁结构进行拓扑优化得出最终的优化结果。


结构优化的基础模型结构的拓扑优化是门新兴的概念化的学科,是只需设定优优化过程基于给出的有限元分析流程对上述模型结构进行有限元分析可以得出如图所示的应力应变分布图。


图,图显示了在优化递进的过程,该模型结构的实际演化过程,可以看出优化结构呈现出中间挖空,两端内凹的现象,针对这特性进行了多次优化设计最终得到了如图所述的优化结果。


表优化前后体研究实例要求桥梁的最小尺寸为长,宽。


规定桥梁路面通行面必须是平整的且不能通透,满足轮小车从桥的头运动到另头时桥路面不能有损。


为了满足弯曲加载支座的有效尺寸要求,桥梁的宽度不能超过。


桥梁的中间必须无障碍,以便加载杆和小车可以定位施载。


桥底面不允许有任何支撑结构。


桥梁竖体积,中间部分受力薄弱处被挖空,两边存在的零受力单元格也都得到了削减,结构整体被优化了,但由于优化后结构不规则并不能实际应用于模型搭建和施工中,需要在此基础上次设计再次优化,次设计再优化的意思是指利用图所展示的结构作为设计结构本体,在其框架上进行设计,制造出拥有平滑桥面,满足小化结构的空间范围以及荷载与支撑边界等条件,然后再通过使用受力分析和迭代计算的方式就能自行找出最合理的结构优化模型,是种以计算机为计算基础的结构模型优化技术。


图应力应变分布图通过图可以看出应变集中处拥有较大变形,而约束附近存在不受力单元,为可优化单元,受力最严重变化最大的往往集中探讨桥梁结构拓扑优化中有限元软件的应用拓扑论文料配置问题,使得结构满足切有关平衡应力以及位移等约束条件的情形下具有最优的性能指标,通过求得结构最优的优化情况使结构桥梁工程是交通工程中重要的组成部分。


而复合材料的高昂价格又使其无法大规模生产使用,使得复合材料在实际施工过程中难以成为建设过程中所使用的主要材料,因此通过使用拓扑复优化修改的方式来达到预期的结果。


优化结构过程中,桥梁体积自重呈递减趋势,最终优化设计结果自重大幅降低同时满足桥梁承载要求。


关键词有限元分析拓扑拓扑优化桥梁简支梁随着交通的逐渐进步,设计要求也是日渐提升。


而对结构进行拓扑优化可以达到强度刚度耐久性以及稳定性的要的均匀化方法进化结构优化方法水平集法两相法泡泡法等等。


目前,连续体拓扑优化的研究已经较为成熟,其中基于各向同性材料的变密度法已经被应用到商用优化软件中,在这中间有些比较著名的公司所出品的软件如美国公司开发的软件以及德国公司开发的用率最大化经济性合理化。


在结构优化中拓扑优化是较难实施的种优化方式之,伴随着这种挑战的是其能带来巨大的经济效益以及更加合理的土木工程结构形式。


其研究思想是将结构拓扑优化问题转变为特定区域内寻求最佳的材料配置问题,使得结构满足切有关平衡应力以及位移等约束条件的情形下具有最优的性计材料,把桥梁结构强度作为分析对象,对桥梁的结构进行优化设计。


针对复合材料桥梁结构设计存在的材料浪费问题,通过采用有限元分析软件对结构受力部分进行分析,再利用拓扑优化模块对结构进行精简,采用反复优化修改的方式来达到预期的结果。


优化结构过程中,桥梁体积自重呈递减趋势,最作为桥梁设计的方案之。


以下为再优化设计的步骤。


探讨桥梁结构拓扑优化中有限元软件的应用拓扑论文。


本文讲述了以碳纤维预浸料作为基础材料,以桥梁结构强度作为分析对象,通过实际案例利用有限元软件对碳纤维复合材料的桥梁结构进行拓扑优化得出最终的优化结果。


结构优化的在保证满足原有功能的基础上,拓扑优化得到了如图所示的初步优化结构图。


图初步优化结构图从图中可以清晰的看出模型优化后减少了近半的体积,中间部分受力薄弱处被挖空,两边存在的零受力单元格也都得到了削减,结构整体被优化了,但由于优化后结构不规则并不能实际应用于模型搭建和施工中,需要在此

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