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国家自然科学基金(50775184)

作品数:7 被引量:38H指数:4
相关作者:张卫红朱继宏戴高明高彤章胜冬更多>>
相关机构:西北工业大学南昌航空大学更多>>
发文基金:国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国航空科学基金更多>>
相关领域:一般工业技术航空宇航科学技术建筑科学更多>>

文献类型

  • 7篇期刊文章
  • 3篇会议论文

领域

  • 4篇航空宇航科学...
  • 4篇一般工业技术
  • 1篇机械工程
  • 1篇建筑科学

主题

  • 3篇拓扑优化
  • 2篇轻量
  • 2篇轻量化
  • 2篇轻量化设计
  • 2篇结构拓扑
  • 2篇均匀化
  • 2篇均匀化方法
  • 1篇多尺度
  • 1篇多孔
  • 1篇多孔材料
  • 1篇应力集中
  • 1篇有限元
  • 1篇有限元分析
  • 1篇载荷作用
  • 1篇在航
  • 1篇三维曲面
  • 1篇能量法
  • 1篇曲面
  • 1篇拓扑
  • 1篇微结构

机构

  • 8篇西北工业大学
  • 1篇南昌航空大学

作者

  • 7篇张卫红
  • 3篇朱继宏
  • 2篇杨军刚
  • 1篇章胜冬
  • 1篇戴高明
  • 1篇王丹
  • 1篇王振培
  • 1篇高彤
  • 1篇秦国华
  • 1篇孙士平
  • 1篇汪海滨

传媒

  • 2篇机械制造
  • 1篇力学学报
  • 1篇航空学报
  • 1篇中国科学(G...
  • 1篇Scienc...
  • 1篇中国科学:物...

年份

  • 1篇2011
  • 1篇2010
  • 7篇2009
  • 1篇2008
7 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
Size effects of effective Young's modulus for periodic cellular materials被引量:2
2009年
With the wide demands of cellular materials applications in aerospace and civil engineering,research effort sacrificed for this type of materials attains nowadays a higher level than ever before.This paper is focused on the prediction methods of effective Young's modulus for periodical cellular materials.Based on comprehensive studies of the existing homogenization method(HM),the G-A meso-mechanics method(G-A MMM) and the stretching energy method(SEM) that are unable to reflect the size effect,we propose the bending energy method(BEM) for the first time,and a comparative study of these four methods is further made to show the generality and the capability of capturing the size effect of the BEM method.Meanwhile,the underlying characteristics of each method and their relations are clarified.To do this,the detailed finite element computing and existing experimental results of hexagonal honeycombs from the literature are adopted as the standard of comparison for the above four methods.Stretch and bending models of periodical cellular materials are taken into account,respectively for the comparison of stretch and flexural displacements resulting from the above methods.We conclude that the BEM has the strong ability of both predicting the effective Young's modulus and revealing the size effect.Such a method is also able to predict well the variations of structural displacements in terms of the cell size under stretching and bending loads including the non-monotonous variations for the hexagonal cell.On the contrary,other three methods can only predict the limited results whenever the cell size tends to be infinitely small.
DAI GaoMingZHANG WeiHong
关键词:PERIODICEFFECTIVEENERGYMETHODMETHODMESOMECHANICSMETHODSTRETCHINGENERGYMETHOD
拓扑优化在发动机吊挂结构设计中的应用被引量:6
2009年
研究了拓扑优化技术及其在航空发动机吊挂结构设计中的应用。建立了拓扑优化问题的数学模型,进行了灵敏度分析,采用CONLIN算法进行优化迭代求解,并介绍了消除数值不稳定现象棋盘格的方法。建立了基于通用有限元分析软件ANSYS和CONLIN优化算法的优化设计平台,采用FORTRAN语言编写了相应的有限元二进制数据读取、灵敏度求解、灵敏度过滤和流程控制等算法。将本方法用于发动机吊挂的结构设计中并得到合理的结果,证实了其有效性。
杨军刚章胜冬张卫红
关键词:拓扑优化轻量化设计
周期性多孔材料等效杨氏模量的尺度效应研究被引量:13
2009年
随着航空航天与民用技术对多孔材料应用的广泛需求,对于该种轻质材料的研究达到了空前的高度.该文着重研究了周期性多孔材料等效杨氏模量的有效计算方法,在综合分析现有均匀化方法、G-A(Gibson and Ashby)细观力学方法、拉伸能量法无法反映体胞尺寸效应的基础上,提出了弯曲能量新方法,并对4种方法的预测效果进行了系统的研究,揭示了弯曲能量法的通用性、尺寸效应的预测能力以及与4种方法的内在联系与差异.以拉伸和弯曲两种力学加载模型的有限元数值计算结果以及文献给出的六边形蜂窝实测实验结果为基准,比较分析了4种方法在预测拉伸变形和弯曲挠度的计算精度.结果表明,弯曲能量法能很好地预测不同构型蜂窝单胞的等效杨氏模量及其尺寸效应,并能很好反映不同加载模式下结构变形随多孔材料体胞尺寸的变化规律包括六边形蜂窝的非单调变化趋势,而其他3种方法仅能预测体胞无限小时的极限结果.
戴高明张卫红
关键词:尺寸效应均匀化方法
多相多孔材料/结构的集成优化设计被引量:3
2009年
采用均匀化方法,以宏观结构柔顺度为优化目标,开展了多相多孔材料/结构的集成优化设计。借鉴仿生思想,提出两尺度材料/结构构成模型,归纳出微结构精细设计的选择判据。结合伪密度法和周长控制消除了多相材料分布的棋盘格。采用分层优化方法并结合算例研究了实体材料模量相对比值、材料组分变化对优化结果的影响。计算结果说明所提出的结构构成模型能有效地应用于多相多孔材料/结构的优化设计,为新型多功能材料/结构的设计拓宽了思路。
孙士平秦国华张卫红
关键词:拓扑多孔材料微结构均匀化方法
惯性载荷作用下结构拓扑优化被引量:11
2009年
针对惯性载荷作用下的结构拓扑优化设计问题,基于结构整体柔顺度的灵敏度计算公式的推导,阐述了此类问题目标函数的非单调特征;根据载荷与单元刚度的设计相关性,分析了多种材料插值模型对优化结果和迭代过程的影响.在此基础上,提出可变参数的RAMP模型,对不等式体积约束和纯自重作用下的拓扑优化问题,通过稳定的优化迭代过程得到逼近理论最优解的优化结果.理论分析和数值算例表明,设计相关惯性载荷导致结构柔顺度的灵敏度不再永远为负值,即柔顺度不再是单调减函数;惯性载荷作用下拓扑优化结果并不总是达到体积约束上限,即材料用量越多结构刚度未必越大;已有的ESO和MP类优化方法的优化结果存在明显的区别,而选择适当的材料插值模型能够很好的将两类优化方法的结果统一起来.
高彤张卫红朱继宏
关键词:拓扑优化
压力载荷下的结构拓扑—形状协同优化
<正>压力载荷作用下的结构轻量化设计是工程中的常见问题,由于压力加载面的可设计性,现有以固定载荷为基础的拓扑优化技术不能很好处理这类问题。为此,提出拓扑-形状协同优化方法来解决这类问题。直接采用CAD参数化样条或B样条曲...
杨军刚张卫红朱继宏
关键词:拓扑优化轻量化设计
文献传递
优化设计方法在航空结构应用中的初探
近年来随着我国航空航天事业的飞速发展,结构优化技术为一批重大型号项目研制成功发挥了重要的作用,其工程认可与应用程度日益深刻广泛。结合近年来所承担的课题项目,本文介绍了在该领域开展的一些主要研究工作,探讨了结构轻量化设计的...
张卫红
文献传递
Cell topology optimization and cell size effect analysis of sandwich core
Lightweight material and structure designs with elegant mechanical properties,e.g.,energy absorption,thermal i...
Zhang Weihong~*
三维曲面上槽孔形状优化方法及其在鼠笼式弹性支座设计中的应用被引量:4
2010年
鼠笼式弹性支座是飞机发动机转子系统内的关键支撑构件,其设计结果直接影响到转子-支承系统的静动特性.开展了鼠笼式弹性支座的槽孔形状优化设计研究,通过阐明三维曲面上孔形优化设计的难点以及现存形状优化设计方法的不足,提出了基于曲线-曲面方程的几何设计变量参数化映射定义的新方法.根据形状优化设计问题设计变量少、约束多的特点,采用遗传算法建立了满足弹性支座减重与强度刚度设计要求的自动优化设计流程.以两个鼠笼式弹性支座槽孔形状优化设计为例,实现了单对称形、双对称形和椭圆形周期分布槽孔的优化设计,发现槽孔优化形状均具有两头窄、中间宽的纺锤形特点,说明纺锤形槽孔是鼠笼式弹性支座的一种新型有效的槽孔设计形状.
王丹张卫红王振培朱继宏
关键词:应力集中
2D编织复合材料参数化分析和优化设计研究
2011年
基于C/SiC编织复合材料的微观结构形式,建立了包含不同尺度参数的C/SiC多尺度有限元分析模型;采用能量法预测了C/SiC复合材料的等效弹性常数,分析了不同参数对C/SiC力学性能的影响,从而建立了C/SiC复合材料多元多层微结构优化设计模型。计算结果表明,建立的有限元模型能有效地反应不同参数的影响,优化设计模型能有效地用于C/SiC复合材料为结构的设计。
汪海滨
关键词:C/SIC复合材料有限元分析能量法
共1页<1>
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