2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化是指在給定的載荷、邊界條件和其他約束條件下,尋找給定材料在設(shè)計(jì)區(qū)域內(nèi)的最優(yōu)分布,以進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì),提高材料利用率、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等性能。水平集拓?fù)鋬?yōu)化方法同傳統(tǒng)的拓?fù)鋬?yōu)化方法相比,具有可同時(shí)描述拓?fù)浜托螤钭兓?、邊界保持光滑等?yōu)點(diǎn)。但目前標(biāo)準(zhǔn)水平集方法存在一些問題,影響其優(yōu)勢特點(diǎn)的進(jìn)一步發(fā)揮。本文在深入分析當(dāng)前國內(nèi)外拓?fù)鋬?yōu)化研究狀況的基礎(chǔ)上,基于水平集隱式邊界描述,提出了一種參數(shù)化的建模方法,以克服傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)水平集方法的應(yīng)用缺陷,并將

2、其推廣到拓?fù)鋬?yōu)化的應(yīng)用中。
  首先,本文研究了連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的基本形式,然后分析了標(biāo)準(zhǔn)水平集方法(Level Set Method)的優(yōu)缺點(diǎn)。有針對性的提出了利用徑向基函數(shù)改進(jìn)水平集的一種參數(shù)化方法。該方法利用水平集函數(shù)隱式地描述結(jié)構(gòu)邊界,同時(shí)采用具有C4階緊支徑向基函數(shù)(Compactly Supported Radial Basis Functions(CS-RBF))對離散網(wǎng)格點(diǎn)上的水平集函數(shù)進(jìn)行插值,從而將復(fù)雜的漢密

3、爾頓-雅可比偏微分方程(PDE)轉(zhuǎn)換成一個(gè)相對容易的常微分方程(ODE)。并結(jié)合優(yōu)化準(zhǔn)則法(OC)的求解策略,解決了水平集拓?fù)鋬?yōu)化方法的一些缺陷,從而使其求解效率和實(shí)用性大大提高。最后,通過數(shù)值算例說明該方法的有效性與優(yōu)越性。
  其次,研究了多工況下的拓?fù)鋬?yōu)化問題。采用線性加權(quán)平均的方法構(gòu)造目標(biāo)函數(shù),構(gòu)建了基于C4階CS-RBF參數(shù)化水平集拓?fù)鋬?yōu)化方法的多工況拓?fù)鋬?yōu)化模型,并求解了若干多工況下的二維拓?fù)鋬?yōu)化問題,通過對結(jié)果的對比

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