三杆桁架的优化设计说明书.doc

1、三杆桁架的优化设计 班级： 姓名： 学号： 考试题目：下图所示为一个有3根杆组成的桁架，承受纵向和横向载荷，试对该结构进行优化设计，使得桁架重量最少。系数K=班号（为5,6,7,8之一）100+学号最后两位数，如7班同学，学号最后两位为20号，那么K=720K=791已知桁架的材料特性为：弹性模量E=0.5K103MPa=395500MPa泊松比：0.5K10-3=0.3955密度= K10 kg/m3=7910kg/m3许用应力：=0.5K10-2MPa=3.955MPa几何属性如下所示：横截面面积变化范围：0.610-30.645m2） 基本尺寸B变化范围：100.5K10-1m集中载荷为

2、：Fx= 2K103N=11582103N, Fy= -2K103N=-11582103N1、定义工作文件名及工作工作标题1）定义工作文件名：2）定义工作标题2、定义参数和材料属性1）定义参数的初始值：2）设计材料属性：3、定义单元类型及属性1）定义单元类型：2）定义实常数：3）打开节点编号显示：4）生成第一单元：6）生成第二个单元：8）生成第三个单元：5、施加约束和载荷1）施加边界载荷：2）施加集中载荷：3）求解运算：4）保存优化结果到文件：6、进入后处理，得到状态变量和目标函数的值1）定义单元表：2）计算单元体积的总和：3）取出体积的值：4）计算初始重量：）设计单元表：6）得到第一杆的轴向

3、应力：7）得到第二杆的轴向应力：8）得到第三杆的轴向应力：9）计算轴向力的绝对应力：7、显示当前设计并生成分析文件1）显示杆的当前设计：2）改变视图方向：3）生成优化分析文件：8、进入优化处理器并指定分析文件1）指定分析文件：2）指定设计变量：3）设置状态变量：4）保存优化数据库：5）设计目标函数：6）指定一阶优化方法：7） 运行优化：8）保存优化结果到文件：9、查看优化结果1）查看最佳设计序列：2）列出所有序列的结果：3）显示目标函数的变化规律：4）显示基本尺寸B的变化规律：5）显示杆面积的变化规律：6）显示杆中应力的变化规律：命令流方式：/filename,luozhanxiong/TIT

4、LE,201000104091 *SET,b,25 *SET,a1,0.645 *SET,a2,0.645 *SET,a3,0.645 /PREP7 MPTEMP, MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,1,3.955e11MPDATA,PRXY,1,0.3955 MPTEMP, MPTEMP,1,0 MPDATA,DENS,1,7910 ET,1,LINK1 R,1,a1, , R,2,a2, , R,3,a3, , N,1,-b,0,0, N,2,0,0,0, N,3,b,0,0, N,4,0,-25,0, /PLOPTS,INFO,3 /PLOPTS,LEG1,1 /PLOPTS,L

5、EG2,1 /PLOPTS,LEG3,1 /PLOPTS,FRAME,1 /PLOPTS,TITLE,1 /PLOPTS,MINM,1 /PLOPTS,FILE,0 /PLOPTS,LOGO,1 /PLOPTS,WINS,1 /PLOPTS,WP,0/PLOPTS,DATE,2 /TRIAD,OFF /REPLOT /PNUM,KP,0 /PNUM,LINE,0/PNUM,AREA,0/PNUM,VOLU,0/PNUM,NODE,1/PNUM,TABN,0/PNUM,SVAL,0/NUMBER,0 /PNUM,ELEM,0/REPLOT FLST,2,2,1 FITEM,2,1 FITEM,2

6、,4 E,P51X TYPE, 1 MAT, 1REAL, 2 ESYS, 0 SECNUM, TSHAP,LINE FLST,2,2,1 FITEM,2,2 FITEM,2,4 E,P51X TYPE, 1 MAT, 1REAL, 3 ESYS, 0 SECNUM, TSHAP,LINE FLST,2,2,1 FITEM,2,3 FITEM,2,4 E,P51X FINISH /SOLFLST,2,3,1,ORDE,2 FITEM,2,1 FITEM,2,-3 D,P51X, , , , , ,ALL, , , , , FLST,2,1,1,ORDE,1 FITEM,2,4 FLST,2,1

7、,1,ORDE,1 FITEM,2,4 F,P51X,FX,1582000 FLST,2,1,1,ORDE,1 FITEM,2,4 F,P51X,FY,-1582000 SAVE/STATUS,SOLUSOLVE SAVE,truss_resu,db,C:Usersluo FINISH /POST1 AVPRIN,0, , ETABLE,evolumb,VOLU, SSUM *GET,vtot,SSUM, ,ITEM,EVOLUMB *SET,dens,7910 *SET,wt,dens*vtot AVPRIN,0, , ETABLE,sigma,LS, 1 *GET,sig1,ELEM,1,

8、ETAB,SIGMA *GET,sig2,ELEM,2,ETAB,SIGMA *GET,sig3,ELEM,3,ETAB,SIGMA *SET,sig1,abs(sig1) *SET,sig2,abs(sig2) *SET,sig3,abs(sig3) /SHRINK,0 /ESHAPE,2 /EFACET,1 /RATIO,1,1,1/CFORMAT,32,0 /REPLOT /VIEW, 1 ,1,1,1 /ANG, 1 /REP,FAST EPLOT /REPLOT,RESIZE ! LGWRITE,truss_opt,lgw,C:Usersluo,COMMENT FINISH /OPT

9、OPANL,truss_opt,lgw, OPVAR,A1,DV,0.6e-3,0.645, , OPVAR,A2,DV,0.6e-3,0.645, , OPVAR,A3,DV,0.6e-3,0.645, , OPVAR,B,DV,10,39.55, , OPVAR,DENS,SV, ,3.955e6, , OPVAR,SIG2,SV, ,3.955e6, , OPVAR,DEL,2OPVAR,DEL,1OPVAR,SIG1,SV, ,3.955e6, , OPVAR,SIG2,SV, ,3.955e6, , OPVAR,SIG3,SV, ,3.955e6, , OPSAVE,truss_va

10、r,opt, OPVAR,WT,OBJ, , ,1, OPTYPE,FIRS OPFRST,15, , , SAVE OPEXE KEYW,BETA,0 SAVE,truss_opt_resu,db,C:Usersluo OPLIST,11, ,0 OPLIST,ALL, ,0 /AXLAB,X,iteration number /AXLAB,Y,structural weight /GTHK,AXIS,2/GRTYP,0/GROPT,ASCAL,ON /GROPT,LOGX,OFF /GROPT,LOGY,OFF /GROPT,AXDV,1 /GROPT,AXNM,ON /GROPT,AXN

11、SC,1, /GROPT,DIG1,4, /GROPT,DIG2,3, /GROPT,XAXO,0, /GROPT,YAXO,0, /GROPT,DIVX,/GROPT,DIVY,/GROPT,REVX,0 /GROPT,REVY,0 /GROPT,LTYP,0 /XRANGE,DEFAULT /YRANGE,DEFAULT,1 XVAROPT, PLVAROPT,WT /AXLAB,X,iteration number /AXLAB,Y,base dimension /GTHK,AXIS,2/GRTYP,0/GROPT,ASCAL,ON /GROPT,LOGX,OFF /GROPT,LOGY

12、,OFF /GROPT,AXDV,1 /GROPT,AXNM,ON /GROPT,AXNSC,1, /GROPT,DIG1,4, /GROPT,DIG2,3, /GROPT,XAXO,0, /GROPT,YAXO,0, /GROPT,DIVX,/GROPT,DIVY,/GROPT,REVX,0 /GROPT,REVY,0 /GROPT,LTYP,0 /XRANGE,DEFAULT /YRANGE,DEFAULT,1 XVAROPT, PLVAROPT,B /AXLAB,X,iteration number /AXLAB,Y,cross_sec_tional area /GTHK,AXIS,2/GRTYP,0/GROPT,ASCAL,ON /GROPT,LOGX,OFF /GROPT,LOGY,OFF /GROPT,AXDV,1 /GROPT,AXNM,ON /GROPT,AXNSC,1, /GROPT,DIG1,4, /GROPT,DIG2,3, /GROPT,XAXO,0, /GROPT,YAXO,0, /GROPT,DIVX,/GROPT,DIVY,/GROPT,REVX,0 /GROPT,REVY,0 /GROPT,LTYP,0 /XRANGE,DEFAULT /YRANGE,DEFAULT,1 XVAROPT, PLVAROPT,A1,A2,A3