基于響應(yīng)面法的膜結(jié)構(gòu)截面優(yōu)化及其在msc.nastran上的二次開(kāi)發(fā)

1、分類號(hào)：0 3 9Y 7 8 2 2 0 1單位代碼：學(xué) 號(hào)：密 級(jí)：北京工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文1 0 0 0 5S 2 0 0 2 0 1 0 0 4一般題 目基王墮廑亙鎏的照結(jié)趁越畫垡絲區(qū)基壟叢§墾：! ! 壘蘭主! 塑英文并列題 目S E C T I O N A LO P T I M I Z A T I O NF O R —埋l 堡基趔曼墨! 基墮堡! ! 』墨曼墨B A S E DO NT H ER E S P O N

2、ES U R F A C EM E T H O DA N DS E C O N D L YD E V E L O P M E N TI N M S C ．N A S T R A N研究生姓名： 廑丑撿專 業(yè)： 圄住左堂 研究方向： 固簽力堂導(dǎo)師姓名： 隨盒鏖 職 稱： 熬援論文提交日期：2 Q Q §生』旦 學(xué)位授予日期授予學(xué)位單位名稱和地址： j ＆塞王些盔堂( j E 壺麴幽匡堊丕匿! ! 1 2 Q 曼2北京工業(yè)大學(xué)工學(xué)

3、顧二E 學(xué)位論文A b s t r a c tT h ed e s i g nv a r i a b l e sl i n ki s s o l v e db y m a k i n gd e s i g nv a r i a b l e sd i m e n s i o n l e s s ．T h es t r e s s a n d d i s p l a c e m e n tc o n s t r a i n t s a r

4、et r a n s f o r m e d i n t o l i n e a rf o r mi nt e r mo fr e c i p r o c a l v a r i a b l e s o f t h i c k n e s s w i t h t h e r e s p o n s e s u r f a c e m e t h o d ．t h u s a na p p r o x i m a t e e x p l

5、i c i t s e c t i o n a l o p t i m i z a t i o n m o d e l w i t h d i m e n s i o n l e s s d e s i g nV a r i a b l e si Sb u i l t ．T h es e c t i o n a lo p t i m i z a t i o n t h e o r yo f m e m b r a n e s t r u

6、 c t u r eu n d e r s i z e ．s t r e s sa n d d i s p l a c e m e n tc o n s t r a i n t s i S d e v e l o p e d ．T h e P C L l a n g u a g eo f M S C ．P a t r a n i Ss e l e c t e da ss e c o n d l yd e v e l o p i n gp

7、 l a t f o r m ．I ti Sp a r t i c u l a r l yi n t r o d u c e dt h a tt w o m a i n p a r to f f u n c t i o nf i t a n de x p e r i m e n t a ld e s i g na b o u t r e s p o n s es u r f a c em e t h o dw h e nt h er e

8、 s p o n s es u r f a c em e t h o d d i s p o s et h es t r e s s a n dd i s p l a c e m e n t c o n s t r a i n t s ．T h e s t r e s s a n d d i s p l a c e m e n t c o n s t r a i n t s a r et r a n s f o r m e di n t

9、 ol i n e a ra p p r o x i m a t ef o r mw i t ht h er e s p o n s es u r f a c em e t h o d ．C e n t r a le x t e n d e dd e s i g ni ss i m p l i f i e df r o m c e n t r a lc o m p o s e d e s i g na n ds i m p l e x

10、d e s i g n ，w h i c hn o t o n l y c a n e n s u r e a p p r o x i m a t e p r e c i s i o n o fc o n s t r a i n t s b u t a l s o c a nr e d u c ec a l c u l a t i o n ．T h e n u m e r i c a l e x a m p l e sp r o v e

11、 t h a t t h e r e s p o n s e s u r f a c e m e t h o d i Sf e a s i b l ei ns t r u c t u r eo p t i m i z a t i o n ，a ts a m e t i m ea v o i dd i m c u l t o f s e n s i t i v i t ya n a l y s i si ns o l v i n g d

12、e r i v a t i v e ．T h es t r u c t u r ew e i g h t i s r e g a r d e d a s o b j e c t i v e f u n c t i o n ．i t i S s h o w e d e x p l i c i te x p r e s s i o no f d i m e n s i o n l e s sd e s i g nv a r i a b l

13、e s ，a n dt h e na m a t h e m a t i c a lp r o g r a m m i n gm o d e l i S e s t a b l i s h e d b y t a k i n g i n t o a c c o u n t c o n s t r a i n s w i t h s i z e ．s t r e s s ．a(chǎn) n dd i s p l a c e m e n t 。O b

14、 j e c t i v ef u n c t i o nb e c o m e sq u a d r a t i cf o r mw i t hr e s p e c tt or e c i p r o c a lv a r i a b l e s ．T h eo p t i m i z a t i o n m o d e li Sf o r m u l a t e di nt h e q u a d r a t i cp r o g

15、 r a m m i n g f o r m a t ．L e m k e a l g o r i t h ma r e a p p l i e d t ot h e s t r u c t u r a lo p t i m i z a t i o n ．T h r o u g ht h e d i s t i n g u i s ho fc o n v e r g e n c e r u l e ，d e s i g nv a r i

16、 a b l e sa r e d e c i d e d t o b em o d i f i e do r n o t 。W i t ht h ed e s i g nc i r c u l a t i o n ．t h ef i n a l o p t i m i z a t i o nr e s u l tc a n b ef o u n d ．I n t h e p r o c e s s o fp r o g r a m m

17、 i n g ，t h e s c a l i n g s t e p i S a d o p t e d t o a d j u s t t h ep e r f o r m a n c ea n de f f i c i e n c y o fo p t i m i z a t i o n ，u s i n g t h em e t h o do ff i l t e r i n gi n a c t i v ec o n s t

18、r a i n t st or e d u c et h es t r u c t u r ea n a l y s i s ．U s i n gt h ea c t i v ea n di n a c t i v e v a r i a b l e sa l t e r n a t i o n t o e n s u r e t h e c o n v e r g e n c e s t a b i l i t y ．B e c a

19、u s e o b j e c t i v e f u n c t i o n o fq u a d r a t i cp r o g r a m m i n g a n d c o n s t r a i n tf u n c t i o n s a r e d e a l tw i t ha p p r o x i m a t e ，l e n g t h o fi t e r a t i o ni Sc o n t r o l l

20、 e db y m o v e m e n t l i m i ti no r d c r t oe n s u r es t a b i l i t yc o n v e r g e n c e ．a(chǎn) n dp o i n t s o fd e s i g n a r e p u l l f e a s i b l eb o u n d ．A tl a s t ．s o m ee x a m p l e sa n dt h e i r

21、r e s u l t sc o m p a r e dw i t hM S C ．N a s t r a n ’Sa r eu s e dt oe x a m i n et h ep r o g r a m ．T h er e l i a b i l i t y , t h ea c c u r a c y a n d t h e h i g h ．e f f i c i e n c y o f t h e p r o g r a m

22、 a r e v e r i f i e d ．K e yw o r d sr e s p o n s e s u r f a c em e t h o d ；s e c t i o n a l o p t i m i z a t i o n ；m e m b r a n es t r u c t u r e ；n u m e r i c a le x p e r i m e n t ；s e q u e n c eq u a d r