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论文类型：会议论文

发表时间：2014-08-10

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关键字：薄板;热荷载;厚度;优化准则

摘要：　　板壳结构是一大类广泛使用的结构元件。在热荷载作用下，当热膨胀受到约束时，板壳结构内产生膜力和弯矩，并导致较大挠度，严重时会影响结构的正常服役。由于热荷载的特殊性，简单地均匀加大板壳结构的厚度并不一定能有效地减少热变形和热应力，热结构设计因此需要特殊的经验和知识。本文研究弹性薄板结构，在给定材料体积的条件下，通过优化板壳结构的截面厚度分布来提高结构在热载荷下的抗变形能力。本文以结构的柔顺性为目标，在限制材料体积的条件下，建立了设计板壳结构厚度的优化问题列式。从此列式出发，采用变分法，推导出优化准则，给出了修改厚度的迭代公式，并应用商用有限元软件进行二次开发，实现优化算法。算例结果表明，该方法通过重新分配板壳结构的厚度，大幅度地减小了结构热变形，是一种有效的热结构优化方法。