| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 选题背景及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-15页 |
| 1.2.1 骨架结构拓扑优化研究现状 | 第10-12页 |
| 1.2.2 屈曲理论研究 | 第12-13页 |
| 1.2.3 考虑屈曲约束的结构优化 | 第13-14页 |
| 1.2.4 几何刚度矩阵研究现状 | 第14-15页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第15-17页 |
| 1.3.1 单元几何刚度矩阵和几何应变能的推导和计算 | 第15页 |
| 1.3.2 探讨屈曲特征值对单元拓扑变量的敏度值 | 第15-16页 |
| 1.3.3 框架结构拓扑优化模型的建立与求解 | 第16页 |
| 1.3.4 MSC Patran 软件二次开发 | 第16-17页 |
| 第2章 软件开发的工具和途径 | 第17-25页 |
| 2.1 软件开发的工具 | 第17-18页 |
| 2.1.1 开发平台——MSC.Patran 和 MSC.Nastran 软件 | 第17-18页 |
| 2.1.2 本文的开发内容 | 第18页 |
| 2.2 软件开发的途径 | 第18-24页 |
| 2.2.1 用户程序的编译与连接 | 第18-19页 |
| 2.2.2 用户界面的形成 | 第19-21页 |
| 2.2.3 子程序的编写及程序数据交换 | 第21-24页 |
| 2.3 本章小结 | 第24-25页 |
| 第3章 屈曲特征值对拓扑变量敏度分析 | 第25-41页 |
| 3.1 过滤函数的引入 | 第25页 |
| 3.2 重量及线弹性刚度矩阵过滤函数的确定 | 第25-26页 |
| 3.3 单元几何刚度矩阵过滤函数的确定 | 第26-35页 |
| 3.3.1 框架结构几何刚度矩阵的推导 | 第26-29页 |
| 3.3.2 单元几何刚度矩阵算例验证 | 第29-32页 |
| 3.3.3 单元几何刚度矩阵过滤函数的两种取值 | 第32-35页 |
| 3.4 屈曲特征值与拓扑变量的敏度关系 | 第35-40页 |
| 3.4.1 中心差分法观察屈曲特征值对拓扑变量的敏度值 | 第35-36页 |
| 3.4.2 屈曲特征值对单元拓扑变量的敏度理论推导 | 第36-38页 |
| 3.4.3 数值算例—c=1 和 c=0 对敏度值的影响 | 第38-40页 |
| 3.5 本章小结 | 第40-41页 |
| 第4章 考虑屈曲约束的拓扑优化及程序实现 | 第41-69页 |
| 4.1 基于 ICM 方法的框架结构屈曲约束下的拓扑优化 | 第41-47页 |
| 4.1.1 优化模型的建立策略 | 第41页 |
| 4.1.2 目标函数的确定 | 第41页 |
| 4.1.3 屈曲约束显式化的一阶泰勒展式处理 | 第41-44页 |
| 4.1.4 优化模型的求解 | 第44页 |
| 4.1.5 最佳阈值的搜索策略 | 第44-45页 |
| 4.1.6 棋盘格现象及网格依赖性的解决方法 | 第45-46页 |
| 4.1.7 删除单元的处理策略 | 第46-47页 |
| 4.2 程序运转流程图及输出文件说明 | 第47-49页 |
| 4.3 过滤函数指数 c=1 和 c=0 拓扑优化结果对比 | 第49-54页 |
| 4.3.1 过滤函数指数 c=0 拓扑优化结果 | 第49-52页 |
| 4.3.2 指数 c=0 和 c=1 拓扑优化结果对比 | 第52-54页 |
| 4.4 文献验证过滤函数指数 c=0 的合理性 | 第54-58页 |
| 4.4.1 1072 梁单元平面模型算例 | 第54-57页 |
| 4.4.2 文献结果对比分析 | 第57-58页 |
| 4.5 过滤半径对拓扑优化结果的影响 | 第58-68页 |
| 4.5.1 过滤半径对平面结构优化结果的影响 | 第58-61页 |
| 4.5.2 过滤半径对空间结构优化结果的影响 | 第61-64页 |
| 4.5.3 0.717l~l 区间过滤半径对优化结果的影响 | 第64-67页 |
| 4.5.4 结果对比分析 | 第67-68页 |
| 4.6 本章小结 | 第68-69页 |
| 结论 | 第69-71页 |
| 参考文献 | 第71-75页 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文 | 第75-77页 |
| 致谢 | 第77页 |
