桁架结构优化方法技术

本发明专利技术公开了一种桁架结构优化方法，包括以下步骤：S1、确定待优化桁架的设计变量；S2、建立桁架优化模型；S3、采用所述桁架优化模型对待优化桁架进行优化处理，得到所述待优化桁架在小变形情况下的最小用钢量；S4、根据所述待优化桁架的设定初始参数计算所述待优化桁架的重量。根据本发明专利技术的桁架结构优化方法，减少桁架重量且在满足强度要求下得到支撑桁架的最优尺寸，能够充分利用材料性能和材料强度。

【技术实现步骤摘要】
桁架结构优化方法
本专利技术涉及桁架优化
，尤其涉及一种桁架结构优化方法。
技术介绍
桁架一般是由若干个直杆组成的具有三角形单元的平面或者空间结构，杆件与杆件之间的连接处为节点，桁架可以承受压力或者拉力，在建筑、机械和土木等领域中具有广泛应用，在桁架的设计和制造中，桁架通常采用小规模生产，制造成本高，影响因素多，考虑到制造环境和材料成本，需要对桁架进行优化设计，特别是对桁架的尺寸和重量进行优化设计，使桁架结构的总体重量最小化，并且满足桁架的强度需求。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种步骤简单、使用效果好、设计合理以及降低生产成本的桁架结构优化方法。根据本专利技术实施例的桁架结构优化方法，包括以下步骤：S1、确定待优化桁架的设计变量；S2、建立桁架优化模型；S3、采用所述桁架优化模型对待优化桁架进行优化处理，得到所述待优化桁架在小变形情况下的最小用钢量；S4、根据所述待优化桁架的设定初始参数计算所述待优化桁架的重量。根据本专利技术实施例的桁架结构优化方法，通过建立桁架优化模型，对待优化桁架进行优化处理，在对桁架优化模型进行求解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桁架结构优化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、确定待优化桁架的设计变量；S2、建立桁架优化模型；S3、采用所述桁架优化模型对待优化桁架进行优化处理，得到所述待优化桁架在小变形情况下的最小用钢量；S4、根据所述待优化桁架的设定初始参数计算所述待优化桁架的重量。

【技术特征摘要】
1.一种桁架结构优化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、确定待优化桁架的设计变量；S2、建立桁架优化模型；S3、采用所述桁架优化模型对待优化桁架进行优化处理，得到所述待优化桁架在小变形情况下的最小用钢量；S4、根据所述待优化桁架的设定初始参数计算所述待优化桁架的重量。2.根据权利要求1所述的桁架结构优化方法，其特征在于，所述待优化桁架形成为静定桁架或超静定桁架。3.根据权利要求2所述的桁架结构优化方法，其特征在于，所述设计变量为单变量或双变量。4.根据权利要求3所述的桁架结构优化方法，其特征在于，所述待优化桁架为静定桁架且所述设计变量为单变量时，所述步骤S1包括：S11、确定所述待优化桁架的节点位移公式,，所述节点位移公式为：式中，A为所述待优化桁架的弦杆或腹杆的截面大小；S12、确定所述待优化桁架的质量计算公式，得到设计变量，其中，所述待优化桁架的质量计算公式为：式中，ρ为所述待优化桁架的密度；M(A)为所述待优化桁架的质量。5.根据权利要求4所述的桁架结构优化方法，其特征在于，步骤S12中，确定所述待优化桁架的质量计算公式的过程包括：控制Δ<0.1m，令g(A)＝Δ-0.1，所述桁架优化模型表示为：将桁架质量问题转化为一个未知量的极值问题。6.根据权利要求3所述的桁架结构优化方法，其特征在于，所述待优化桁架形成为静定桁架且所述变量为双变量时，所述待优化桁架的弦杆截面为A1、腹杆截面为A2，步骤S12中，所述待优化桁架的质量计算公式为：式中A1,A2为设计变量，向量形式表示为：A＝[A1,A2]T，构造内点惩罚函数：用解析法求函数的极限值，运用极值条件：联立求解得...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈峰，张圣君，傅向荣，刘宇斌，
申请(专利权)人：国家电投集团科学技术研究院有限公司，中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11