张横
- 作品数：48 被引量：41H指数：4
- 供职机构：上海理工大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金上海市教育委员会创新基金更多>>
- 相关领域：机械工程一般工业技术金属学及工艺自动化与计算机技术更多>>
- 基于水平集法融合自适应网格技术的大规模多物理场拓扑优化研究
- 针对高分辨率三维结构拓扑优化中计算成本高的问题,提出一种基于水平集方法融合自适应网格的拓扑优化并行计算新框架。通过水平集函数零等值面,清晰描述优化结果边界,实现了"所见即所得"的拓扑优化设计结果;并在每一迭代步中基于该等...
- Hao Li张横丁晓红胡天男Nari NakayamaTsuguo KondohPierre JolivetTakayuki YamadaShinji Nishiwaki
- 关键词：拓扑优化自适应网格并行计算水平集
- 三维箱型结构加筋板自适应成长技术
- 机床大件包括床身、立柱和工作台等结构,它们在机床结构中主要起着支撑、导向和稳定的作用,其静态和动态特性与机床整机的加工精度和加工效率有着密切关系,是机床的核心部件之一,且机床大件结构在机床整体中占很大比重,因此通过优化设...
- 董小虎丁晓红熊敏张横
- 一种电主轴冷却套拓扑优化设计方法
- 本发明涉及一种电主轴冷却套液冷流道的拓扑优化设计方法，其步骤为：步骤1、二维平面流道拓扑优化设计，考虑冷却工质的重力，控制流体通道体积分数，基于流‑热耦合拓扑优化设计技术，获得二维平面设计域中流道分布形态；步骤2、三维电...
- 丁晓红熊敏刘云飞张横
- 基于贴体网格的高分辨率三维结构拓扑优化研究被引量：3
- 2022年
- 针对高分辨率三维结构拓扑优化中计算成本高的问题,提出一种基于水平集方法融合自适应贴体网格的拓扑优化并行计算新框架。通过水平集函数零等值面,清晰描述优化结果边界,实现了“所见即所得”的拓扑优化设计结果;并在每一迭代步中基于该等值面进行网格重构,加密边界周围网格,稀疏其余区域内网格,从而大幅减少了网格数量,有效降低计算成本;在计算过程中通过对网格进行分割,并指派给不同的CPU进行计算,实现并行计算,可以有效处理大规模计算问题。该框架基于开源软件FreeFEM,Mmg和PETSc进行开发,以经典的刚度问题为例,在工作站平台上,求解网格规模达380万的数值算例,验证该方法的高效性。
- 张横李昊丁晓红胡天男潘晟朱本亮倪维宇徐世鹏
- 关键词：拓扑优化并行计算高分辨率水平集
- 考虑阻尼性能的复合结构多尺度拓扑优化设计被引量：4
- 2021年
- 最优阻尼复合结构应该是阻尼材料自身的材料性能和阻尼材料在板壳结构上的分布形态均是最优的。针对板壳阻尼复合结构的多尺度设计问题,建立了基于非比例阻尼模型的复合结构多尺度拓扑优化方法,实现了阻尼材料在宏微观两尺度上的协同设计,同时获得最优的阻尼材料宏观分布形态和微观构型。以结构模态阻尼比为目标,分别研究了复合结构的单目标和多目标多尺度设计问题。结果表明,在单目标设计中,当最大化结构的某一阶模态阻尼比时,优化后结构的该阶模态阻尼比最大,同时结构在该阶处的频率响应最小;在多目标设计中,以结构前3阶模态阻尼比之和为目标,虽然在每一阶处的性能劣于单目标设计结果,但是结构前3阶模态阻尼比的总体性能更优。同时,从微结构的构型可得,最优的微结构构型中低刚度高阻尼材料的分布相互连接,其损失模量(微结构复弹性矩阵的虚部)和阻尼因子(微结构复弹性矩阵的虚部与实部之比)都相对较高,且呈现负泊松比现象。优化后复合结构的动力学性能显著提高。
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- 关键词：复合结构板壳结构拓扑优化多尺度阻尼性能
- 简谐激励下阻尼复合结构多尺度拓扑优化设计被引量：1
- 2022年
- 目的为得到抗振性能良好的板壳结构,保证设备的正常工作,文中提出一种板壳阻尼复合结构多尺度优化设计方法。方法以动柔度为目标,建立频域激励下和固定频率点激励下板壳阻尼复合结构中阻尼材料宏观分布和微结构协同设计的多尺度问题的数学模型,推导目标函数和约束条件对设计变量的灵敏度,并基于移动渐近线法求解优化数学模型。结果所提多尺度设计方法可以有效获得板壳结构最优阻尼材料宏观布局和最优阻尼复合材料微结构构型,提高了结构的动力学性能,同时结果也表明涂敷阻尼复合材料结构的振动响应相较于仅涂敷单一阻尼材料的振动响应大幅减小。结论研究表明,不同激励频率下阻尼材料的宏观分布形态不同,阻尼材料主要分布于结构模态振型位移的最大处和支撑端,通过加强结构的刚度,抑制了结构变形,减小了振动响应。微结构构型基本类似,其基本形态都是低刚度、高阻尼材料呈条状分布,条状分布的阻尼复合材料微结构在受弯方向上的刚度较大,可以有效抵制结构的弯曲变形。
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- 关键词：多尺度拓扑优化阻尼层简谐激励
- 一种载荷测量装置及其测量方法
- 本发明提供一种载荷测量装置及其测量方法，其特征在于，具有：支撑部与支撑部连接的测量部以及与测量部连接的数据处理部，支撑部包括承载板以及承载柱，承载柱连接在承载板的底部，测量部包括电阻应变片以及与电阻应变片连接的电阻应变仪...
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- 文献传递
- 一种结构加强筋分布的几何-尺寸协同优化设计方法
- 本发明提供一种结构加强筋分布的几何‑尺寸协同优化设计方法，包括：步骤1，建立优化设计的数学模型；步骤2，建立初始的加强筋结构有限元模型，并分析获得目标函数的初始值；步骤3，选定加强筋的活动节点线x、y坐标，并定义协同优化...
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- 文献传递
- 双材料自由阻尼层结构拓扑优化设计方法被引量：2
- 2021年
- 目的在不减小板壳结构动刚度的前提下有效提高板壳结构的抗振性能,提出一种板壳阻尼复合结构拓扑优化设计。方法以结构模态阻尼比为目标函数,以某阶固有频率不小于设定值为约束条件,推导目标函数和约束条件对设计变量的灵敏度表达式,采用SIMP插值函数和移动渐近线法求解优化数学模型。结果研究表明,文中提出的双材料阻尼层结构相比传统单材料阻尼层结构的振动响应明显减小,同时适当改变设计目标和约束条件,可满足不同的工程应用需要。结论通过在宏观上对高刚度低阻尼材料和低刚度高阻尼材料的分布进行了设计,优化后的结构兼顾低刚度高阻尼材料的高阻尼特性和高刚度低阻尼材料的高刚度特性,实现了结构高刚度高阻尼的设计。
- 倪维宇张横姚胜卫
- 关键词：拓扑优化
- 三维箱型结构筋板分布仿生优化设计方法
- 本发明涉及一种三维箱型结构筋板分布仿生优化设计方法，包括如下步骤：1、首先根据设计对象的外形尺寸，建立设计用的几何模型，2、根据设计对象的载荷边界条件，选择若干个单元边界作为“种子线”，与“种子线”相连的筋板作为成长的活...
- 丁晓红董小虎张横
- 文献传递
