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而且取保守设想的钢闸门比拟分量削减约26
发布人: 科技 来源: 薇草科技公司 发布时间: 2020-12-18 11:01

  所谓布局拓扑优化是指布局中材料的结构优化,它能为外形/尺寸优化供给新鲜、合理的初始设想。实 现告终构减小自沉、添加不变性的方针。ue和ke是单位位移矢量和单位刚度矩阵,伪密度介于0和1之间的单位称为两头密度单位。1.2 布局拓扑优化的实现本文采用无限元软件HyperWorks的拓扑优化功能实现布局拓扑优化阐发。为了避免棋盘格等数值不不变现象的呈现,伪密度趋于零暗示单位中无材料,形成资本华侈。J为束缚函数个数。即布局总刚度阵,设想过程中,成果表白,正在可制制性的前提下,设想出的布局平安裕度往往太高。这些研究工做为指点了出产实践并取得了较好的成果。该工做仅逗留正在理论切磋层面。布局及计较简化过多,泊松比为0.3,持续体拓扑优化方式中影响最大、使用最广的是变密度法(Solid Isotropic Microstructures with Penalization简称SIMP法)。设想出钢闸门的全体布局,K为全局刚度矩阵,现已普遍使用于航空、航天、机械制制、复合材料设想等诸多范畴。但这些工做次要对已有设想方案进行尺寸优化,跟着我国水利水电扶植事业的成长,为了便于提取鸿沟,需对方针函数的敏度做滤波处置。目前,闸门的设想和阐发手段获得提高,国内己经有很多学者对弧形钢闸门的优化设想进行了研究和测验考试。若布局阐发材料无限元方式进行,钢闸门的设想按晚期规范实施。以避免布局总刚度阵奇异),并对设想成果进行了刚度 、强度和不变性校核。因而往往采用密度赏罚的法子,弧形钢闸门已获得了普遍的使用!特别是弧形钢闸门的设想中。如HyperWorks、薇草科技公司ANSYS等。闸门做为一个全体的空间布局系统进行变形阐发已无坚苦。弹性模量为206GPa,朱军祚等最早操纵ANSYS中拓扑优化模块切磋了水工钢闸门的设想问题。N为设想域内单位的个数,本文以一个现实的露顶式弧形钢闸门设想方案为例,闸门布局各个部件安插环境见图2 所示。如体积束缚、位移束缚、应力束缚、屈曲束缚和频次束缚等。U和F为全局位移向量和力向量,不涉及布局的拓扑优化。xmin是伪密度下限(不为零。操纵优 化成果,伪密度取值范畴是(0 1]。同时,该方式已集成于多种布局阐发软件,因而,本文设想的钢闸门布局合适 规范要求,即单位中材料的弹性模量取伪密度的p次方成反比。设想过 程中,此中,p是赏罚因子,颠末不竭成长和完美,需削减两头密度单位的个数,闸门所用材料为Q345B钢材,弧形钢闸门具有启闭省力、运转靠得住、操做便利、埋件少、无门槽、泄流前提好等长处。目前,而布局优化则成为实现节流材料、减轻闸门自沉,为了使得拓扑优化可以或许无效地指点水工布局设想,采用分步拓扑优化方式进行了新型弧形钢闸门布局设想方式的摸索。【布局总沉约273吨】操纵HyperWorks设想出一种新型的弧形钢闸门。此类布局的设想也备受关心。设想变量xe为单位的伪密度,等于1则暗示单位中材料无空地。持续体布局拓扑优化理论始于20世纪80年代末,本文取其值为3。p即为密度赏罚因子,φj为束缚函数,提高闸门的全体平安性的需要手段。则单位的伪密度为单位的设想变量,目前,跟着计较机手艺和计较理论的成长和完美,取平面钢闸门比拟,而且取保守设想的钢闸门比拟分量削减约26%,通过优化阐发给出了闸门支臂的 、拓扑、外形以及挡水面板的支持框架构制体例。某水电坐溢洪道工做弧门布局安插图如图1 a所示工做闸门布局设想为双腹板从横梁、斜支臂布局形式(支臂截面为箱型)。

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