[发明专利]一种金属结构优化设计方法

权利要求书

1.一种金属结构优化设计方法，其特征在于，该方法包括：

1)定义设计变量；

2)定义响应约束；

3)定义目标函数；

4)输出优化求解文件，所述优化的求解文件中包含优化数学模型；

5)提交优化求解器计算求解上述数学模型；

6)优化求解完成后，判断优化定义的约束不等式方程均是否成立；

7)如是，则提取优化结果，优化完成；如否，则调整设计变量及响应约束，重新开始步骤一的操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设计变量有两种类型，一维单元设计变量和二维单元设计变量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述一维单元设计变量包含不同的截面类型，截面类型包括但不限于：工字型截面、T字型截面、L字型截面和J字型截面。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述设计变量定义流程包括：

第一步，定义一维单元截面尺寸设计变量和定义二维单元截面尺寸设计变量；

第二步，定义一维单元截面尺寸设计变量后，还包括：

1)选择截面类型；

2)获取截面尺寸参数；

3)定义参数设计变量尺寸；

4)选择结构单元；

5)进行结构单元循环，创建设计变量文件；

6)创建截面面积响应；

7)将截面面积响应与结构单元属性相关联；

8)输出设计变量文件；

9)完成设计变量的定义；

第三步，定义二维单元截面尺寸设计变量后，还包括：

1)定义厚度设计变量尺寸；

2)选择结构单元；

3)进行结构单元循环；

4)获取二维单元结构厚度；

5)创建厚度设计变量文件；

6)将厚度设计变量与结构单元属性相关联；

7)输出设计变量文件；

8)完成设计变量的定义；

第四步，定义一维单元截面尺寸设计变量后，还包括：

1)定义截面积设计变量尺寸；

2)选择结构单元；

3)进行结构单元循环；

4)获取一维单元截面截面积；

5)创建截面设计变量文件；

6)将截面积设计变量与结构单元属性相关联；

7)输出设计变量文件；

8)完成设计变量的定义。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应约束包含强度约束、弹性稳定性响应约束和刚度约束。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述强度约束，是指对结构单元的应力约束。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述弹性稳定性响应约束包括：一维单元弹性稳定性响应约束，二维单元稳定性响应约束，加劲板稳定性响应约束以及壁板剪切后屈曲稳定性响应约束。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述刚度约束包含EI/GI设计响应、扭转角设计响应和位移设计响应。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述响应约束定义流程如下：

1)选择约束类型；

2)选择工程方法；

3)输入工程参数系统；

4)选择结构单元；

5)判断结构单元是否定义设计变量；

6)如是，则继续进行下一步操作；如否，则不创建响应约束；

7)获取结构单元尺寸信息、材料信息和载荷信息；

8)创建响应约束；

9)输出响应约束文件；

10)完成响应约束的定义。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取优化结果，包括设计变量优化结果的提取和响应约束结果的提取。