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  • 【期刊】 考虑位移约束的功能梯度结构ICM拓扑优化方法

    刊名:湖南大学学报(自然科学版) 作者:杨旭静 ; 胥海波 ; 郑娟 关键词:位移约束 ; 结构拓扑优化 ; 功能梯度材料 ; ICM方法 ; 变量阈值动态调整策略 机构:湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室 ; 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室 年份:2017
    摘要:基于独立连续映射方法(Independent Continuous and Mapping,ICM),实现功能梯度材料(Functionally Graded Material,FGM)结构的拓扑优化设计.通过引入过滤函数,构建FGM-ICM材料模型.结合梯度位移函数,建立以结构质量最小化为目标、以位移约束条件的功能梯度材料结构拓扑优化近似显式模型.采用线性衰减的过滤方法避免棋盘格现象和网格依赖性问题.另外,为得到边界清晰的拓扑构型,设计拓扑变量阈值动态调整策略(Dynamic Adjustment Strategy for Variable Threshold,DASVT),消除了拓扑变量阈值取值的盲目性.通过数值算例验证了该方法的可行性和有效性,最终实现了功能梯度材料结构ICM拓扑优化设计.
  • 【会议】 满足位移约束条件的多材料连续体拓扑优化

    作者:戴宗杰 ; 叶红玲 ; 王伟伟 ; 隋允康 关键词:ICM方法 ; 多材料 ; 拓扑优化 ; 连续体结构 机构:北京工业大学机电学院 ; 北京工业大学机电学院 年份:2018
    摘要:多材料结构是结构设计的一个重要方面,在航空航天、建筑、汽车等工程领域中取得了广泛的应用。将连续体结构拓扑优化的方法应用于多材料结构,满足多材料结构的轻量化、多功能化等性能要求具有重要的工程应用价值。本文基于独立、连续、映射(Independent Continuous Mapping,ICM)方法,在满足结构位移约束的条件下,以结构质量最轻为目标,建立了多材料连续体结构的拓扑优化模型,并对结构拓扑优化问题进行迭代求解。基于Matlab软件,编写了两项材料与三项材料结构拓扑优化计算程序,并进行对比分析。数值算例结果表明,采用ICM方法进行多材料连续体结构的拓扑优化是有效的,可以获得清晰的结构拓扑图像,为多材料连续体结构的拓扑优化提供了新思路。
  • 【期刊】 带受限位移约束的遗传算法及飞机调度应用研究

    刊名:工业工程与管理 作者:马卫民 ; 杨文娟 ; 徐博 关键词:受限位移约束(CPS) ; 遗传算法 ; 飞机着陆调度 机构:西安工业大学经济管理学院 ; 西安工业大学经济管理学院 ; 同济大学经济与管理学院 ; 上海理工大学管理学院 年份:2015
    摘要:飞机着陆调度问题作为机场跑道调度中的重要问题,其有效解决对于提高跑道容量和运行效率具有重要的意义。为解决该问题,提出基于受限位移约束的遗传算法(CPS-GA)。该算法利用遗传算法较好的鲁棒性和高效的求解效率来实现调度的高效性和实时性,并加入受限位移约束确保调度的可操作性和公平性。仿真结果表明,与经典的先到先服务(FCFS)调度方法相比,该算法能有效减少飞机的队列完成时间和总延误时间,且具有较好的收敛性。在着陆飞机数量较多时,仍能在较短时间内取得不错的解,从而对于繁忙机场的空中交通流量管理具有理论借鉴意义。
  • 【期刊】 基于旋转灰度特征与位移约束的图像伪造检测算法

    刊名:新疆大学学报(自然科学版) 作者:李晓红 ; 杨玉香 ; 姜春峰 关键词:位移约束 ; 图像伪造检测 ; FAST算子 ; 旋转灰度特征 ; 直方图 ; 归一化相关函数 机构:吉林省经济管理干部学院 ; 吉林省经济管理干部学院 ; 中国计量学院 ; 东北大学 年份:2018
    摘要:当前图像伪造检测方法主要依靠近邻比值法来实现图像内容的真伪决策,由于近邻比值法的判断条件单一,该类算法的检测精度不佳.因此,本文提出了旋转灰度特征耦合位移约束的图像伪造检测算法.首先,根据图像像素点,构造十字约束法则,对FAST算法予以改进,以提取待检测图像中的特征点;然后,利用像素点的梯度特征形成直方图,通过直方图峰值获取特征点的主方向;再用特征点的灰度值来构造旋转灰度特征模型,用于获取特征向量,生成特征描述子;用特征点的位置以及角度特征,构造了位移约束规则,并且在位移约束规则下,通过归一化互相关函数对特征点的相似性进行度量,完成特征点匹配.最后,引入均值漂移模型,对图像中的伪造内容完成区域定位,实现图像的伪造检测.实验结果表明:与当前图像伪造检测算法相比,本文算法不仅具有更高的检测精度以及检测效率,而且还具有更好地鲁棒性能.
  • 【期刊】 位移约束刚架拓扑优化的非线性有无复合体方法

    刊名:工程力学 作者:隋允康 ; 王西旺 ; 杜家政 关键词:位移约束 ; 结构拓扑优化 ; 非线性有无复合体 ; 刚架结构 ; 重量极小化 机构:北京工业大学工程数值模拟中心 ; 北京工业大学工程数值模拟中心 年份:2014
    摘要:为了提高基于物理模型的结构拓扑优化的寻优效率,该文提出了非线性有无复合体,以刚架结构在位移约束下的拓扑优化为例,进行了结构重量目标函数极小化的数学模型建立和程序实现。与线性有无复合体不同,非线性有无复合体是无限多个无穷小的"有单元"和"无单元"各自长度的非线性组合。由于每个梁单元"有"单元长度和"无"单元长度之和的不变性,其拓扑变量可以用"有"单元的总长度予以表达。推导了结构重量、位移约束同结构拓扑变量的显式函数,建立了优化模型。使用线性规划算法求解了相应的优化模型,算例表明,该文方法的寻优效率得到了提高。同作为数学变换的ICM(独立、连续和映射)方法比较,该文提出的作为物理模型的方法,二者在解决结构拓扑优化上具有异曲同工之效:后者的"有"单元长度的非线性关系替代了前者的单元重量、位移约束中的过滤函数。数学变换方法与物理模型方法的异同点更是耐人寻味。
  • 【期刊】 位移约束取代铰约束的内支撑平面单元计算方法

    刊名:地下空间与工程学报 作者:刘超 ; 李受祉 ; 张杰青 ; 吴绍龙 关键词:位移约束 ; 内支撑计算 ; 计算程序 ; 刚度系数 机构:武汉市建设工程设计审查办公室 ; 武汉市建设工程设计审查办公室 ; 武汉市建设科学技术委员会 ; 广西第六地质队 年份:2013
    摘要:根据设计中内支撑单元计算中常常遇到的一些问题提出了用位移约束代替铰约束的计算方法,并采用位移约束计算程序对闭合矩形内支撑、开口三角撑与闭合三角撑进行杆件单元计算,证明了位移约束计算程序的可行性和实用性;同时,在不同位移约束值相对应的体系刚度系数下,对内支撑体系中选定特征节点的位移与特征单元弯矩M,剪力V,轴力N的变化规律来讨论体系的刚度系数变化对计算的影响;最后,给出了桩刚度系数k ph的量化公式与选用方法,并对采用位移约束法计算进行了说明。
  • 【专利】 一种以限位机构进行位移约束的疲劳试验装置

    摘要:本实用新型公开了一种以限位机构进行位移约束的疲劳试验装置,包括:活动执行单元,用于根据限位控制单元的控制指令,驱动需要进行疲劳试验的试验件进行反复运动;限位单元,用于对活动执行单元的位移进行限制,使得所述活动执行单元所驱动的试验件在预设的位移范围内进行往复运动,并可对位移范围进行调整;限位控制单元,分别与活动执行单元、限位单元相连接,用于控制所述活动执行单元执行预设的移动操作。本实用新型公开的一种以限位机构进行位移约束的疲劳试验装置,其可以在对试验件进行疲劳试验时,灵活进行最大位移的调节,并且造价低廉,灵活程度高、使用方便、更换部件简单易行,有利于广泛的生产应用,具有重大的生产实践意义。
  • 【期刊】 基于位移约束方法的铺设管道应力数值计算

    刊名:计算机光盘软件与应用 作者:曹先凡 ; 关幼耕 ; 高兆鑫 关键词:位移约束 ; ABAQUS ; 海底管道 机构:中国石油集团工程技术研究院 ; 中国石油集团工程技术研究院 ; 中国石油集团海洋工程有限公司海工事业部 年份:2012
    摘要:登陆段管道铺设时可采用从铺管船至岸边的底拖法铺设海底管道,管道的应力计算为安全施工提供重要保障。本文采用ABAQUS软件建立了该类铺管施工的数值模型,利用位移约束形式模拟了管道和辊轴、管道和海床的相互作用,避免了采用接触模拟相互作用而导致收敛问题,计算了管道的应力,为管道强度校核奠定基础。
  • 【期刊】 基于位移约束的类周期性连续体结构拓扑优化设计

    刊名:应用力学学报 作者:荣见华 ; 廖莺 ; 赵志军 ; 谢亿民 ; 易继军 关键词:位移约束 ; 类周期性结构 ; 拓扑优化 ; 二次规划法 ; 拉格朗日乘子 机构:长沙理工大学工程车辆轻量化与可靠性技术湖南省高校重点实验室 ; 长沙理工大学工程车辆轻量化与可靠性技术湖南省高校重点实验室 ; 长沙理工大学工程车辆安全性设计与可靠性技术湖南省重点实验室 ; 长沙学院土木系 ; 澳大利亚皇家墨尔本理工大学土木环境与化学工程学院 年份:2013
    摘要:提出了一种基于位移约束的类周期性连续体结构拓扑优化设计的方法。为了获得类周期性结构的最优拓扑,将优化的结构区域划分成若干个子区域;为了解决目标函数振荡问题,在每一迭代步形成并引入变位移约束限,以单元相对密度指数幂的倒数作为设计变量,建立了位移约束的显式近似式,并形成了以结构质量作为目标函数、以位移作为约束条件的类周期性结构拓扑优化近似模型;本文通过改进对偶求解方法,建立了拉格朗日乘子迭代求解公式;引入虚拟子域设计变量,建立了类周期性结构各子区域单元设计变量之间的联系,满足了指定的类周期性约束条件,并推导出了设计变量迭代公式;最后给出了梁结构拓扑设计和双坡梯形屋钢屋架设计的算例。结果表明:随着周期数的增加,子结构尺寸对最优拓扑的影响减弱;优化迭代过程中没有目标函数振荡现象。以上结果验证了本文方法的可行性和有效性。
  • 【专利】 一种可拆装钢轨减振扣件用侧向位移约束装置

    作者:王小兵 ; 许正洪 ; 杜雷 ; 于鹏 ; 侯建鑫 ; 程兴 年份:2017
    摘要:本实用新型公开了一种可拆装钢轨减振扣件用侧向位移约束装置,该侧向位移约束装置为层状结构,包括两侧相对设置的不锈钢金属板Ⅰ和不锈钢金属板Ⅱ,所述不锈钢金属板Ⅰ和不锈钢金属板Ⅱ间交错夹持有若干组橡胶薄层与金属薄板,且所述橡胶薄层与各金属薄板硫化于一体,其中,所述不锈钢金属板Ⅰ外侧壁具有倾斜度3~5度的斜面,所述不锈钢金属板Ⅱ外侧壁上具有销钉,所述橡胶薄层的数量为4~7层,其厚度为3~5mm,所述金属薄板的数量为3~6片,其厚度为2~4mm。该装置结构设计合理,在不妨碍上垫板上下振动的同时,能严格地控制上垫板的横向位移和翻转位移,且不存在相对滑动摩擦现象。
  • 【期刊】 序列线性规划方法优化位移约束类桁架结构

    刊名:福建建设科技 作者:何少锋 关键词:位移约束 ; 类桁架 ; 拓扑优化 ; 序列线性规划 机构:福建省建研勘察设计院 ; 福建省建研勘察设计院 年份:2015
    摘要:通过建立类桁架模型,有效克服了迭代过程出现的不稳定现象如棋盘格现象等。根据弹性力学虚功原理,推导约束节点位移与设计变量的表达式,建立以结构体积最小值为目标函数、节点位移小于允许值为约束条件的数学模型。由于要利用序列规划方法求解数学模型,而位移的表达式为与设计变量有关的复杂函数,因此利用泰勒公式将位移约束表达式展开。该算法理论上成功解决了位移约束下连续体拓扑优化的三大困难,数值算例证明此方法是合理的、有效的。
  • 【会议】 基于节点变量的位移约束拓扑优化ICM法

    作者:彭细荣 ; 黎永索 关键词:位移约束 ; 节点变量 ; ICM法 ; 拓扑优化 机构:湖南城市学院土木工程学院 ; 湖南城市学院土木工程学院 年份:2015
    摘要:在常规的ICM方法中,一个单元对应一个拓扑变量,单元内拓扑变量为常数,拓扑变量场只有C_(-1)连续性,这种低连续性常导致优化结果的棋盘格现象,为提高拓扑变量场的连续性,抑制数值不稳定现象,本文基于节点拓扑设计变量的拓扑场描述方法,拓扑分布场具有C_0连续性。沿用ICM方法,对位移约束下结构重量极小化的连续体结构拓扑优化问题进行了建模及求解。
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