APDL有限元优化技术在结构设计中的应用.pdfVIP

　 ·工 程 结 构 ·　 APDL 有限元优化技术在结构设计中的应用 赵干荣 ,徐海涛 (西南交通大学土木工程学院 , 四川成都 6 1003 1) 　　【摘 　要 】　介绍了 AN SYS参数化设计语言 A PDL 以及 AN SYS的优化设计过程 ,结合 A PDL 编程技术和 AN SYS的优化设计模块对一个静定桁架进行了优化设计 ,并对结果进行了比较 ,表明基于 A PDL 的有限元优 化技术速度快精度高 ,对于结构优化设计领域具有很好的应用前景 。 　　【关键词 】　结构设计 ; 　优化设计 ; 　AN SYS; 　A PDL : 　桁架 　　【中图分类号 】　TU 3 114 1　　　　　　　　　　　　【文献标识码 】B 　 　　优化设计是一种寻找结构最优设计方案的技术 。其基 一阶方法同样是通过对 目标函数添加罚函数将问题转 本原理是通过构建优化模型 ,运用各种优化方法 ,通过在满 化为非约束的优化问题后 ,再使用因变量对设计变量的偏导 足设计要求的条件下的迭代计算 ,求得 目标函数的极值 ,得 数进行梯度计算 ,从而确定有哪些信誉好的足球投注网站方向,并用线有哪些信誉好的足球投注网站法对非约 到最优化设计方案 ,因而采用优化设计方法能大大提高设计 束问题进行最小化 。此方法基于 目标函数对设计变量的敏 效率和设计质量 。优化过程本质上是一个分析 —评估 —修 感程度 ,因此精确度很高 。尤其是在因变量变化很大 ,设计 正的迭代过程 ,需要对不同的设计序列进行结构效应的有限 空间也相对较大时 ,但收敛速度较慢 。 元分析 ,并进行优化参数评价 ,逐步逼近最优设计序列 。基 对于这两种方法 , AN SYS程序提供了一系列的分析 —评 于 A PDL 的 AN SYS有限元优化设计技术就是建立在有限元 估 —修正的循环过程 ,这一循环过程重复进行直到所有的设 分析的基础上反复优化设计变量以满足状态变量限制条件 计要求都满足为止 。 下使 目标函数逼近最小值 。 3　基于 A PDL 的优化设计过程 1　A PDL 简介 　　基于 A PDL 的优化设计方法采用 AN SYS的批处理方法 　　A PDL 是 AN SYS Param etric D e sign L anguage 的缩写 , 即 进行优化设计 ,其主要分析过程如下 。 AN SYS参数化设计语言 。他是一种通过参数化变量方式建 3 1　生成分析文件 ( ) 立分析模型的脚本语言 ,用建立智能化分析的手段为用户提 1 参数化建模 :利用 A PDL 的参数技术和 AN SYS的命 ( ) 供了自动完成有限元分析过程的功能 ,即程序的输入可设定 令将要参与优化的数据 设计变量 初始化 ,并构建一个参数 为根据制定的函数 、变量 以及选用的分析标准来做决定 。 化分析模型 ,为以后软件修正模型提供可能 ; ( ) A PDL 允许复杂数据的输入 ,使用户对任何设计和分析属性