基于高效差分敏度的连续体静动态形状优化

中国机械工程 ›› 2007, Vol. 18 ›› Issue (20): 2406-2410.

基于高效差分敏度的连续体静动态形状优化

龙凯；左正兴

收稿日期:1900-01-01 修回日期:1900-01-01 出版日期:2007-10-25 发布日期:2007-10-25

Static and Dynamic Shape Optimization of Continuum Structures Based on Efficient Difference Sensitivity Analysis

Long Kai；Zuo Zhengxing

Received:1900-01-01 Revised:1900-01-01 Online:2007-10-25 Published:2007-10-25

摘要/Abstract

摘要：

总结归纳了连续体形状优化中的敏度分析方法，提出了近似—差分的敏度求解策略。该策略通过近似重分析对扰动结构进行快速分析，运用差分法进行计算得到结构响应量敏度值，从而克服了差分敏度求解计算量大的缺点，同时在结构小扰动情况下可保证近似结果精度。以可动边界关键点的虚拟位移为设计变量，建立连续体静动态形状优化模型。考察了不同类型约束下的形状优化算例，结果表明,所提方法和模型具有可行性和通用性。

关键词: 形状优化, 敏度分析, 近似重分析, 组合近似, 连续体结构

Abstract:

Some sensitivity analysis methods in continuum shape optimization were summarized. To overcome difficulty of high computational cost in difference sensitivity analysis, efficient derivatives were obtained using ‘approximate-difference’ strategy based on combined approximation method for static and mode analysis and accurate sensitivity was ensured under small disturbance.Virtual displacements of control points were selected as design variables, static and dynamic shape optimization model of continuum structure were constructed. Numerical examples were shown to demonstrate the feasibility and generality of the method and model proposed.

Key words: shape optimization, sensitivity analysis, approximate reanalysis, combined approximations, continuum structure

中图分类号:

龙凯, 左正兴. 基于高效差分敏度的连续体静动态形状优化[J]. 中国机械工程, 2007, 18(20): 2406-2410.

Long Kai, Zuo Zhengxing. Static and Dynamic Shape Optimization of Continuum Structures Based on Efficient Difference Sensitivity Analysis[J]. China Mechanical Engineering, 2007, 18(20): 2406-2410.

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: https://www.cmemo.org.cn/CN/

https://www.cmemo.org.cn/CN/Y2007/V18/I20/2406

[1]	王立存, 陈进, 张贤明, 陈国强. 基于泛函的制冷涡旋压缩机变壁厚涡旋型线理论及形状优化 [J]. J4, 201016, 21(16): 1898-1901.
[2]	戴鑫, 刘焕牢, 王宇林, 李想. 一种基于加工轨迹灵敏度指标的数控机床关键几何误差辨识方法[J]. 中国机械工程, 2025, 36(12): 2862-2869.
[3]	郭飞燕1, 张辉2, 宋长杰1, 张硕1. 机理与数据融合驱动的复杂航空复材部件关键装配误差元素辨识方法[J]. 中国机械工程, 2025, 36(07): 1530-1543.
[4]	陈俊翔, 孔祥东, 许克龙, 艾超, . 高压螺纹插装式溢流阀综合性能优化[J]. 中国机械工程, 2023, 34(24): 2909-2919,2926.
[5]	陈浩, 巩明德, 赵丁选, 张伟, 张悦, 郝春友, . 电液主动悬架灵敏度分析与自适应跟踪控制[J]. 中国机械工程, 2023, 34(04): 481-489.
[6]	卢成伟, 钱博增, 王慧敏, 项四通. 工件分特征下的五轴数控机床关键几何误差分析与补偿方法[J]. 中国机械工程, 2022, 33(14): 1646-1653.
[7]	陈龙;朱颖;徐力;张高朋. 基于权重灵敏度分析的结构形状等几何优化方法[J]. 中国机械工程, 2020, 31(11): 1306-1314.
[8]	吕凤鹏;李朝阳;黄健;陈兵奎. RV减速器转臂轴承的优化设计[J]. 中国机械工程, 2020, 31(09): 1043-1048.
[9]	许焕卫；李沐峰；王鑫；胡聪；张遂川. 基于灵敏度分析的区间不确定性稳健设计[J]. 中国机械工程, 2019, 30(13): 1545-1551.
[10]	周兵;陈逸彬;耿元;任程远. 互联悬架液压参数灵敏度分析及优化[J]. 中国机械工程, 2017, 28(19): 2269-2274.
[11]	李杨1,2,3;吴运新1,2,3;龚海1,2,3;刘磊1,2,3. 中子谱仪样品台几何误差建模和灵敏度分析[J]. 中国机械工程, 2017, 28(19): 2305-2310.
[12]	秦训鹏1,2;冯佳伟1,2;王永亮1,2;金磊1,2. 基于响应面方法的微型车车门模态分析与优化[J]. 中国机械工程, 2017, 28(14): 1690-1695.
[13]	陈龙;张高朋. 基于灵敏度分析的三维结构等几何形状优化方法[J]. 中国机械工程, 2017, 28(14): 1723-1729.
[14]	邹中妃, 何林, 李家春, 陈跃威. 传热结构摄动敏度分析及动态拓扑优化[J]. 中国机械工程, 2017, 28(10): 1183-1190.
[15]	李宇鹏, 孙洪胜, 许亚钢. 基于TOPSIS法的大型床身优选设计[J]. 中国机械工程, 2017, 28(03): 279-285,293.