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三杆桁架的优化设计
三杆桁架的优化设计
班级:机自Y107
姓名:罗展雄
学号:201000104091
考试题目:
下图所示为一个有3根杆组成的桁架,承受纵向和横向载荷,试对该结构进行优化设计,使得桁架重量最少。
系数K=班号(为5,6,7,8之一)×100+学号最后两位数,如7班同学,学号最后两位为20号,那么K=720
K=791
已知桁架的材料特性为:
弹性模量E=0.5K×103MPa=395500MPa
泊松比:0.5K×10-3=0.3955
密度ρ= K×10 kg/m3=7910kg/m3
许用应力:σ=0.5K×10-2MPa=3.955MPa
几何属性如下所示:
横截面面积变化范围:0.6×10-3~0.645m2)
基本尺寸B变化范围:10~0.5K×10-1m
集中载荷为:Fx= 2K×103N=11582×103N, Fy= -2K×103N=-11582×103N
1、定义工作文件名及工作工作标题
1)定义工作文件名:
2)定义工作标题
2、定义参数和材料属性
1)定义参数的初始值:
2)设计材料属性:
3、定义单元类型及属性
1)定义单元类型:
2)定义实常数:
3)打开节点编号显示:
4)生成第一单元:
6)生成第二个单元:
8)生成第三个单元:
5、施加约束和载荷
1)施加边界载荷:
2)施加集中载荷:
3)求解运算:
4)保存优化结果到文件:
6、进入后处理,得到状态变量和目标函数的值
1)定义单元表:
2)计算单元体积的总和:
3)取出体积的值:
4)计算初始重量:
)设计单元表:
6)得到第一杆的轴向应力:
7)得到第二杆的轴向应力:
8)得到第三杆的轴向应力:
9)计算轴向力的绝对应力:
7、显示当前设计并生成分析文件
1)显示杆的当前设计:
2)改变视图方向:
3)生成优化分析文件:
8、进入优化处理器并指定分析文件
1)指定分析文件:
2)指定设计变量:
3)设置状态变量:
4)保存优化数据库:
5)设计目标函数:
6)指定一阶优化方法:
运行优化:
8)保存优化结果到文件:
9、查看优化结果
1)查看最佳设计序列:
2)列出所有序列的结果:
3)显示目标函数的变化规律:
4)显示基本尺寸B的变化规律:
5)显示杆面积的变化规律:
6)显示杆中应力的变化规律:
命令流方式:
/filename,luozhanxiong
/TITLE,201000104091
*SET,b,25
*SET,a1,0.645
*SET,a2,0.645
*SET,a3,0.645
/PREP7
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
MPDATA,EX,1,,3.955e11
MPDATA,PRXY,1,,0.3955
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
MPDATA,DENS,1,,7910
ET,1,LINK1
R,1,a1, ,
R,2,a2, ,
R,3,a3, ,
N,1,-b,0,0,,,,
N,2,0,0,0,,,,
N,3,b,0,0,,,,
N,4,0,-25,0,,,,
/PLOPTS,INFO,3
/PLOPTS,LEG1,1
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/PLOPTS,FRAME,1
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/TRIAD,OFF
/REPLOT
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