基于频率最大化目标的六杆四面体网壳截面尺寸优化研究

作者：周一一; 夏聪; 白光波; 陈联盟

来源：空间结构, 2019, 25(04): 3-17.

DOI：10.13849/j.issn.1006-6578.2019.04.003

• 网壳结构
• 六杆四面体
• 质量参与系数
• 频率优化

随着计算机技术的发展,基于有限元优化的拓扑优化算法在工程设计领域得到广泛应用,以提高结构性能和节约材料.在空间结构领域,目前还并未形成系统性的结构优化策略,主要还是依靠工程师的工作经验来进行优化设计.董石麟教授等提出的六杆四面体网壳是一种由相似的四面体模块组成的空间结构,具有重复性和装配性等特点.本文以六杆四面体网壳为分析对象,进行了结构频率最大化的优化设计.根据挑选出的质量参与系数总和超过90%的7阶模态,建立优化函数最大化这7阶模态的频率,以此提高整个结构的动力学性能.优化结果表明,在结构整体减重18.31%的前提下,各阶频率增加了20%到30%,起到了良好的效果.

• 单位
  建筑工程学院; 土木工程学院; 北京市建筑设计研究院; 常州工学院