[發明專利]箱形支撐結構內部加筋板分布優化設計方法

無效

• 申請號: 200910197135.0
• 申請日: 2009-10-14
• 公開（公告）號: CN101691012A
• 公開（公告）日: 2010-04-07
• 發明（設計）人: 丁曉紅;李國杰
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: B23Q1/01
• 分類號: B23Q1/01;B66C6/00;B66C5/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

1.一種箱形支撐結構內部加筋板分布優化設計方法，其特征在于：

包括以下具體步驟：

1)簡化為中空結構的初始設計模型

將箱形支撐結構簡化為中空的箱體，形成初始設計模型；

2)有限元網格劃分

對初始設計模型進行有限元網格劃分，所有外壁均劃分為殼單元，且箱體的約束面和承載面的網格需一一對應；

3)形成纖維模型

在約束面和承載面對應的節點上建立梁單元，形成纖維模型；

4)對設計模型施加邊界條件

對結構施加載荷和約束，進行靜力分析；

5)承載面材料分布優化設計

將承載面設置為設計區域，采用式(1)的優化模型進行承載面材料分布的優化設計，

min?vol(ρ)＝vol(ρ₁，ρ₂，...，ρ_n)

subject?to：

????????δ_max≤[δ]?????????????(1)

????????σ_max≤[σ]

????????0≤ρ_i≤1????i＝1，2，...n

式中，vol為結構的總體積，ρ_i為單元i密度，n為單元個數，δ_max和σ_max分別為結構的最大位移和最大應力，[δ]和[σ]分別為結構的許用位移和許用應力；

6)確定應保留的梁單元

根據第5)步驟的設計結果得到承載面的材料最優布置，確定應保留的梁單元，即當某一梁單元的節點在承載面的高密度區時，保留該梁單元；反之，若某一梁單元的節點在承載面的低密度區時，去除該梁單元；

7)形成加筋板

連接各保留的梁單元形成加筋板。