采用包络-准则法优化考虑瞬态传热的薄板结构

来源：计算力学学报杂志2018年第6期北京时间：

作者：孙国,阎琨,蔡贤辉,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 工程力学系, 大连 116024,大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室 工程力学系, 大连 116024,大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室 工程力学系, 大连 116024,大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室 工程力学系, 大连 116024

摘要：刚度和强度是薄板结构的两个主要性能。在瞬态传热过程中，考虑热-力耦合，随时间和空间变化的非均匀温度场在结构中会引起热变形和热应力，温度场随时间变化的规律和空间分布依赖于板的厚度变化，进而影响板的刚度和强度。因此，考虑瞬态传热的薄板优化问题具有更强的非线性，更加难以求解。本文给出一种包络-准则方法处理这类结构优化问题。首先，针对外力荷载，进行一个结构柔顺性的优化设计；以这一设计为基础，通过瞬态热-力耦合分析及优化准则，计算多个时刻的优化设计变量并取其包络，对上述优化结果进行迭代修正，以消除瞬态温度场作用下较高的局部应力。优化算例表明，该方法对于考虑瞬态传热薄板优化问题有效。

关键词：优化,薄板,瞬态传热,热-力耦合,包络-准则法,

基金资助：国家自然科学基金（11702052）资助项目.