结构优化半解析灵敏度分析的改进算法

来源：计算力学学报杂志2018年第5期北京时间：

作者：陈飙松,张力丹,鲁一南,程耿东

单位：大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室, 大连 116024,大连理工大学 江苏研究院, 常州 213164,大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室, 大连 116024,大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室, 大连 116024,大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室, 大连 116024

摘要：提出了结构半解析灵敏度分析的改进算法，该算法实现简便，对于设计变量摄动步长具有极佳的数值稳定特性。首先，从总体角度推导静力问题半解析法灵敏度分析新算法，提出了位移与应力灵敏度列式，并给出了算法实施途径；然后，将此思路推广于自振频率、屈曲临界荷载和瞬态响应等多种问题，提出了相应的计算步骤。以梁单元与壳单元等典型结构为例，开展了多个算例测试。测试表明，改进算法计算精度和效率均有提升，特别是设计变量步长有更大的数值稳定区域，为复杂工程结构形状优化的灵敏度分析提供了新途径。

关键词：结构优化,半解析灵敏度分析法,形状优化,改进算法,

基金资助：国家重点研发计划（2016YFB0201602）；国家自然科学基金（11372064）资助项目.