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外文翻译--优化结构设计.doc

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外文翻译--优化结构设计.doc

优化结构设计W.PRAGER3摘要。数学技术被应用在典型的优化结构设计问题这一领域。介绍一个关于一个杆的设计为了描述最大化绕度和显示怎样适当的离散化可能导致一个非线性的问题,在这种情况下的复杂的程序。最优布局已经被讨论了一段时间。一种新的建立最优标准的方法已经说明了被设计一个静不定梁或一个变截面的绕度在一个单一的集中压力下。其他的应用这个方法被简单的讨论,并且用一个多功能的设计的简单的例子来结束这份文件。1。导言结构最优化的最普通的问题或许可以表述如下:从所有的满足某些限制的结构设计,选择其中一个最低成本的。注意这个声明并不定义一个唯一的设计;可能同时有几个最优化的设计有相同的成本。典型的设计将考虑满足变形或受力的最大约束,或者最小约束的承载能力,屈服载荷,或固有频率。单一的和多用途的结构都要被考虑,即是受单一因素或多重因素的约束。设计声明中的花费也许会参照到制造成本或总生产成本和生产中结构的寿命。在航天结构中,燃油成本需要执行最大的重量但最小的质量是他们设计的唯一目标,这个观点将要使用在下面文章。在这个文献的第一部分,优化设计的典型问题将用已经应用这个方面的数学技术来说明第二部分将要关注有广泛应用的有很大前途的最近发展的技术这整个文章,它强调具有最优整体结构是必须被仔细的定义没有意义的方案是要避免的。事实上还要强调指出某些直观的最优准则对工程师来说不一定提供真正的最优解。为了更清晰的介绍设计原则,大多数例子是关于单一约束的结构尽管多约束的结构是具有更大的实际意义。2。离散去探索具有数学性质的最优化结构问题,这是经常有用的用一个分立模拟取代连续问题。考虑,例如,简直弹性梁在图。1最大偏转所产生的给予负荷6P不会超过给定值。对于离散性问题,用一系列用弹性铰链连接的刚性棒取代梁。图1.分立模拟弹性梁。在图1中,紧紧三个铰链已经被介绍了。但是,为了得到真实的结果,这个离散取决于铰链的数目。弯矩i可以转换铰链数目i和角度i的关系为i=isi(1)其中is是弹性刚度的铰链。由于是静定梁,在铰链上的弯矩i独立的刚度is;因此,1=5Ph=1s1,2=3Ph=22s,3=Ph=33s.(2)接下来,弯曲角度i将被视为最小。在一个直角坐标系的实际空间中i,i=1,2,3,这个非负性质的弯曲角度和在铰链上的绕度iu定义凸可行域。1,2,30,51

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