基于拓?fù)鋬?yōu)化的結(jié)構(gòu)形態(tài)創(chuàng)構(gòu)研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)形態(tài)創(chuàng)構(gòu)是一個(gè)以力學(xué)和數(shù)學(xué)原理為基礎(chǔ)，以現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)為依托，在人工干預(yù)下使用計(jì)算工具尋找受力合理、形態(tài)美觀的建筑結(jié)構(gòu)形式的過(guò)程。拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)領(lǐng)域里最為困難、最具挑戰(zhàn)性的部分，因而也是最具生命力的部分。用拓?fù)鋬?yōu)化的方法來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)形態(tài)創(chuàng)構(gòu)，亦即結(jié)構(gòu)拓?fù)湫螒B(tài)創(chuàng)構(gòu)，可以將古老的方法應(yīng)用于新興的科學(xué)研究，豐富現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)研究的成果。
　　聯(lián)合計(jì)算方法是指綜合運(yùn)用多種計(jì)算機(jī)軟件來(lái)計(jì)算結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題的一種方法。在本文中，聯(lián)合計(jì)算

2、方法是指通過(guò)開(kāi)發(fā)軟件之間共享模型或傳輸數(shù)據(jù)時(shí)所必須使用的某些技巧、進(jìn)行的某種設(shè)置或遵守的某類(lèi)約定等接口技術(shù)，將計(jì)算、分析和控制功能強(qiáng)大的SC軟件MATLAB和有限元分析功能強(qiáng)大的CAE軟件ANSYS聯(lián)合起來(lái)，充分發(fā)揮不同軟件各自的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而加速問(wèn)題求解過(guò)程的一種方法。
　　在此基礎(chǔ)上，本文利用聯(lián)合計(jì)算方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)形態(tài)創(chuàng)構(gòu)，主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作：
　　首先，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)形態(tài)創(chuàng)構(gòu)算法。這種算法的開(kāi)發(fā)方法多種多樣，本文重點(diǎn)參考

3、了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，特別是連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方面的研究成果，結(jié)合嚴(yán)密的計(jì)算力學(xué)理論與方法，在較為成熟的數(shù)學(xué)理論上進(jìn)行適當(dāng)深入開(kāi)發(fā)而得到。
　　其次，開(kāi)發(fā)聯(lián)合計(jì)算方法。本文選擇了MATLAB和ANSYS兩款軟件作為實(shí)現(xiàn)手段，融匯了力學(xué)、數(shù)學(xué)和現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)等領(lǐng)域的相關(guān)研究成果，開(kāi)發(fā)出相應(yīng)數(shù)據(jù)接口使得兩款軟件在求解問(wèn)題的過(guò)程中能夠良好地?zé)o縫協(xié)同工作。
　　再次，計(jì)算典型工程算例。為了驗(yàn)證上述算法與方法的可行性，本文計(jì)算了若干與實(shí)際