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工程服务: 结构优化

结构优化概述

结构优化设计 (optimum structural design)在给定约束条件下,按某种目标(如重量最轻、成本最低、刚度最大等)求出最好的设计方案,曾称为结构最佳设计或结构最优设计,相对于“结构分析”而言,又称“结构综合”;如以结构的重量最小为目标,则称为最小重量设计。

结构优化分析

结构优化设计的数学模型

结构优化设计可定义为:对于已知的给定参数,求出满足全部约束条件并使目标函数取最小值的设计变量的解。

目标函数

目标函数是用来衡量设计好坏的指标。采用何种指标来反映设计好坏与结构本身的技术经济特性有关。通常采用的目标函数有:结构重量、结构体积、结构造价三种。

设计变量

设计变量指在设计过程中所要选择的描述结构特性的量,它的数值是可变的。设计变量可以是各个构件的截面尺寸、面积、惯性矩等设计截面的几何参数,也可以是柱的高度、梁的间距、拱的矢高和节点坐标等结构总体的几何参数。

设计变量通常有连续设计变量和离散设计变量两种类型:

约束条件

结构优化的约束条件一般有几何约束条件和性态约束条件两种:

案例分析

中和至诚的专业技术工程师可以为客户提供高质量的结构优化分析服务,可以熟练应用通用有限元分析软件来进行相关分析,并确保分析质量。从而为您节省大量的时间和精力于实际工程问题的分析与求解。

案例1: 轮毂结构优化分析

案例2:带轮结构优化设计

案例3:支架结构优化分析