[发明专利]箱形支撑结构内部加筋板分布优化设计方法

权利要求书

1.一种箱形支撑结构内部加筋板分布优化设计方法，其特征在于：

包括以下具体步骤：

1)简化为中空结构的初始设计模型

将箱形支撑结构简化为中空的箱体，形成初始设计模型；

2)有限元网格划分

对初始设计模型进行有限元网格划分，所有外壁均划分为壳单元，且箱体的约束面和承载面的网格需一一对应；

3)形成纤维模型

在约束面和承载面对应的节点上建立梁单元，形成纤维模型；

4)对设计模型施加边界条件

对结构施加载荷和约束，进行静力分析；

5)承载面材料分布优化设计

将承载面设置为设计区域，采用式(1)的优化模型进行承载面材料分布的优化设计，

min vol(ρ)＝vol(ρ₁，ρ₂，...，ρ_n)

subject to：

        δ_max≤[δ]             (1)

        σ_max≤[σ]

        0≤ρ_i≤1    i＝1，2，...n

式中，vol为结构的总体积，ρ_i为单元i密度，n为单元个数，δ_max和σ_max分别为结构的最大位移和最大应力，[δ]和[σ]分别为结构的许用位移和许用应力；

6)确定应保留的梁单元

根据第5)步骤的设计结果得到承载面的材料最优布置，确定应保留的梁单元，即当某一梁单元的节点在承载面的高密度区时，保留该梁单元；反之，若某一梁单元的节点在承载面的低密度区时，去除该梁单元；

7)形成加筋板

连接各保留的梁单元形成加筋板。