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刚架结构的拓朴优化及斜井扶正器位置优化

作　者: 任旭春
导　师: 隋允康；龙连春
学　校: 大连理工大学
专　业: 计算力学
关键词: 刚架结构位置优化扶正器斜井实际工程问题结构拓扑过滤函数单螺杆泵拓扑设计映射变换
分类号: TU328
类　型: 硕士论文
年　份: 2000年
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内容摘要

本文对刚架结构的拓扑优化及斜井扶正器位置优化进行了研究，内容如下： 1．基于独立的、连续的拓扑设计变量的概念、过滤函数和映射变换策略，应用新的结构拓扑优化模型—ICM模型，成功地解决了多工况下应力和位移约束的刚架结构的拓扑优化问题。 2．一个节点位置优化的实际工程问题——单螺杆泵抽油杆系统扶正器间距的优化设计。在四个约束条件的约束下以抽油杆柱的数量最小（扶正器数目最少）作为优化目标，对斜直井中单螺杆泵系统的杆柱的杆径和扶正器合理间距进行优化设计。

全文目录

中文摘要  4-5
英文摘要  5-8
第一章绪论  8-16
  1．1 结构尺寸优化设计概述  9
  1．2 结构形状优化设计概述  9-10
  1．3 结构拓扑优化设计概述  10-14
    1．3．1 骨架类拓扑优化  10-13
    1．3．2 连续体类拓扑优化  13-14
  1．4 本文的主要工作  14-16
第二章基于独立连续拓扑变量概念及映射变换的刚架结构拓扑优化方法  16-47
  2．1 结构拓扑优化设计的基本定义和模型描述  16-20
    2．1．1 结构拓扑优化的含义  16
    2．1．2 结构拓扑优化问题的原始数学描述  16-18
    2．1．3 常见结构拓扑优化模型分析  18-20
  2．2 独立连续拓扑变量的引入及其与现有方法的关系  20-29
    2．2．1 关系映射反演原则引入优化领域  21-22
    2．2．2 独立的、连续的拓扑设计变量模式  22-25
    2．2．3 过滤函数及其性质  25-26
    2．2．4 过滤函数对单元性质的识别  26-29
  2．3 基于ICM法多工况应力约束下刚架结构拓扑优化  29-34
    2．3．1 求解策略  29-30
    2．3．2 详细步骤  30-34
  2．4 基于ICM法应力与位移约束下刚架结构拓扑优化  34-39
    2．4．1 模型的建立与求解  34-37
    2．4．2 应力与位移—应力拓扑解的综合协调和拓扑变量  37-39
  2．5 算例  39-47
第三章  47-65
  3．1 引言  47-48
  3．2 井眼曲线的三次样条拟合  48-50
  3．3 力学模型  50-53
  3．4 约束条件  53-56
  3．5 优化模型及求解策略  56-65
第四章总结与展望  65-66
参考文献  66-72
致谢  72

刚架结构的拓朴优化及斜井扶正器位置优化

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