国家自然科学基金(50875223)
- 作品数：12 被引量：48H指数：4
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- 相关机构：湘潭大学华中科技大学湖南工业大学更多>>
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- 相关领域：机械工程理学金属学及工艺一般工业技术更多>>
- 宽板塑性弯曲应变增量中性层的分析被引量：8
- 2010年
- 基于塑性变形体积不变和应力中性层处切向应变增量为零等变形特征,提出应变增量中性层的概念,分析了应变增量中性层的位置,推导了应变增量中性层半径的计算公式,并将应变增量中性层与应力中性层从概念和半径的计算公式等方面进行了探讨,利用数值模拟分析对所建立的计算公式进行验证,所得结果可为宽板塑性弯曲变形及其板厚变薄规律的研究提供理论依据。
- 戴宏胜龚曙光彭炎荣饶刚
- 基于RKPM梁固有频率及薄板柔度的拓扑优化被引量：4
- 2011年
- 以节点相对密度为设计变量,以固有频率最大为目标函数,通过修正低密度区质量矩阵建立了基于重构核粒子法(RKPM)的结构动力拓扑优化数学模型.采用罚函数法施加本质边界条件,利用直接微分法推导了结构固有频率灵敏度方程,同时研究了受横向载荷弯曲的基尔霍夫薄板柔度最小的拓扑优化问题.最后对比分析了节点依赖性以及设计变量对最优拓扑结构的影响,并结合以上算法和优化准则法编写程序完成了2个拓扑优化算例.优化结果表明:所建立的模型不仅能有效抑制局部模态和重特征频率的出现,而且因通过重构核近似提高了计算点密度场的连续性,棋盘格现象得以消除,可以得到清晰光滑的拓扑边界.
- 张建平蒋炎坤龚曙光刘欣
- 关键词：无网格法
- 积分背景网格对自适应EFG法拓扑优化的影响研究被引量：2
- 2012年
- 采用应力能量范数作为误差指标,探讨了EFG法中积分背景网格对计算精度的影响,得到了合理划分背景网格的建议;建立了以节点密度为设计变量、以最小化柔度为优化目标的拓扑优化模型。采用以节点密度值为加点判据的自适应规则加点方案,开展了连续体结构的拓扑优化研究,该加点方案能有效地减少设计变量的个数,探讨了背景网格对拓扑优化结果的影响。算例结果表明,采用合适的背景网格不仅能进一步减少设计变量的个数,而且能够改善拓扑优化结果的光滑性,使计算效率和精度得到提高。
- 伍贤洪龚曙光曾兴国钟勇文
- 关键词：拓扑优化无网格GALERKIN法自适应
- 无网格Galerkin法在金属弹塑性大变形问题中的应用被引量：1
- 2009年
- 用无网格伽辽金法研究了金属塑性成形过程模拟中的弹塑性大变形问题。采用修正的拉格朗日法建立金属大变形弹塑性无网格伽辽金方程,求解过程根据Newton-Raphson增量进行迭代,在增量刚度方程的计算中,引进修正的弹塑性应力应变矩阵,从而实现了金属塑性大变形问题的无网格模拟。应用FORTRAN语言对圆柱体压缩和反向平面挤压两个大变形弹塑性过程进行了编程模拟,验证了该方法的可行性。此法对网格没有依赖性,模拟大变形问题时不需要网格重构,计算简单。
- 彭建新谢桂兰刘新张建卿
- 关键词：无网格GALERKIN法金属塑性成形
- 10kW风力机叶片翼型气动性能的模拟及其优化被引量：1
- 2013年
- 根据10kW风力机的工况,选取NREL中的S809翼型,分别采用Fluent软件和XFOIL法对其气动性能进行模拟分析,并将模拟结果与其风洞实验数据进行对比,结果显示XFOIL法具有更高的计算精度;根据叶片沿展长方向的不同要求,提出不同展长位置翼型的优化目标,采用XFOIL法中的反设计优化法,分别对不同位置的翼型进行优化;最后将优化后的翼型结构参数导入GH-Bladed软件,得到优化前后叶片风能利用系数与叶尖速比之间的关系,从而使优化后的翼型具有更宽的叶尖速比,叶片的气动性能得到改善,所得结果对10kW风力机叶片的设计具有指导意义。
- 龚曙光彭秋明谢桂兰王玲
- 关键词：风力发电机叶片翼型气动性能
- 多载荷工况下无网格Galerkin法的拓扑优化被引量：10
- 2009年
- 连续体结构拓扑优化位于产品的概念设计阶段,能够为产品结构的创新提供可能。基于此,提出以节点相对密度作为设计变量,以多载荷工况下结构柔度的加权平均值为目标函数,建立多载荷工况下基于无网格迦辽金法的连续体结构拓扑优化模型,利用Lagrange乘子法来施加本质边界条件,推导出相应的灵敏度计算公式。结合固体各向同性惩罚插值模型编写程序完成两个多工况的拓扑优化算例,并对单、多工况的优化结果进行了比较。所得结果表明,多工况的优化结果并不是单工况结果的简单迭加。同时利用节点密度的最大优势是影响域中的密度与位移具有相同的逼近策略,从而使所建立的模型能有效地提高密度场的连续性,并从模型上抑制了棋盘格现象,该方法的可行性得到验证。
- 龚曙光刘翔谢桂兰张建平
- 关键词：拓扑优化无网格GALERKIN法
- 无网格SPH法在金属镦粗成形中的应用被引量：3
- 2012年
- 基于无网格SPH法对三维金属锻造成形进行模拟。建立了无网格SPH法镦粗成形模型并进行数值模拟,所得结果与传统有限元法进行对比,结果表明,无网格SPH法在金属体积成形中具有有效性;解决了有限元方法应用于金属成形中由于网格畸变而造成的网格重构和精度降低的问题,具有一定的工程参考价值。
- 朱蒙蒙谢桂兰曹尉南董文正
- 关键词：金属体积成形数值模拟无网格法SPH
- 铝蜂窝胞元结构参数对其宏观等效表征性能的影响被引量：9
- 2011年
- 将均匀化理论与有限元方法相结合,建立了预测铝蜂窝宏观等效特征参数的细观力学模型,研究铝蜂窝胞元结构参数对其宏观等效表征性能的影响,并采用MATLAB语言编程,计算了不同高长比、不同厚长比及不同胞璧夹角的不规则正交各向异性蜂窝铝芯的等效弹性参数,得到了胞元结构参数对铝蜂窝宏观力学性能的影响规律,所得结果对蜂窝铝芯的结构设计及其在风力机叶片的工程应用中具有一定的指导意义。
- 刘叶花谢桂兰曹尉南汤亚男
- 关键词：均匀化结构参数
- Reissner-Mindlin板壳无网格法的闭锁与灵敏度分析及优化的研究被引量：6
- 2011年
- 该文利用罚函数法施加边界条件,建立了Reissner-Mindlin板壳无网格法的离散形式,通过数值锁死试验,探讨了EFG法、RPIM以及基于节点积分的无网格法在解决Reissner-Mindlin板壳闭锁问题中所存在的优缺点。所得结果表明,基于匹配近似场和节点积分方案的无网格法在处理剪切闭锁问题时具有优越性。然后以SCNI-MLS无网格法为基础,对Reissner-Mindlin板壳结构的尺寸、形状和轮廓设计进行了统一的设计灵敏度分析,结合约束变尺度序列二次规划法,完成了SCNI-MLS无网格法壳结构优化设计的算例,算例结果验证了所建立灵敏度分析的精度和优化方法的可行性。
- 龚曙光曾维栋张建平
- 关键词：无网格法优化设计
- 基于均匀化的轻质高强件拓扑优化及方法研究被引量：3
- 2012年
- 对复合材料微观结构的拓扑优化进行研究。采用有限元理论,以微观单元的密度为设计变量、材料体积分数为优化约束条件、渐进均匀化理论求得的材料宏观力学性能为优化目标建立模型。并采用变密度法描述问题,优化准则法进行求解,通过Matlab语言编程实现微观结构的拓扑优化,得到具有最优等效力学性能的微结构构型。讨论了过滤半径、网格密度以及惩罚因子对优化过程及结果的影响,选取适当的参数建立优化模型,并将上述优化模型用于冲孔板的优化,实现了构件轻质高强设计。
- 汤亚男谢桂兰曹尉南刘叶花
- 关键词：复合材料微结构拓扑优化均匀化理论
