作者：王博
页数：326
出版社：科学出版社
出版日期：2024
ISBN：9787030765680
电子书格式：pdf/epub/txt
内容简介
近年来，随着计算力学的发展，基于数值手段的工程薄壳稳定性研究取得了长足进展，并逐步形成了”工程薄壳数值稳定性”这一新的研究方向。本书从工程薄壳高效线性屈曲/后屈曲分析、含缺陷工程薄壳承载力高精度预测、高效后屈曲优化设计、高精度稳定性实验、薄壳缺陷数据库、稳定性分析与优化自主软件开发等方面，综述了国内外相关研究进展，并介绍了课题组的代表性研究成果，希望通过本书为读者提供全面的工程薄壳数值稳定性知识。
作者简介
王博，教授，博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者，“结构强度与轻量化设计”国防科技创新团队负责人。担任工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室副主任、教育部科技委数理学部委员、中国力学学会理事、中国力学学会青年工作委员会副主任委员、中国力学学会固体力学专业委员会委员、中国航空学会数字李生分会副主任委员、中国宇航学会飞行器总体专委会委员等。
在航空航天力学领域，主要研究方向包括结构强度与轻量化设计、结构与多学科优化、自主CAE软件研发、大型结构力学实验、结构强度数字李生技术等。发表学术论文200余篇，入选爱思唯尔“中国高被引学者”榜单。获国家技术发明奖二等奖（第一完成人）、教育部技术发明奖一等奖（第一完成人）、中国科协求是杰出青年成果转化奖、科学探索奖、中国力学学会钱令希计算力学青年奖等。
目录
目录序前言第1章 工程薄壳创新构型优化设计方法11.1 引言11.2 变刚度加筋壁板拓扑优化设计方法31.2.1 变刚度加筋壁板拓扑优化设计框架31.2.2 考虑柔顺性最小化目标的加筋板优化算例61.2.3 考虑屈最载荷最大化目标的加筋板优化算例121.3 考虑结构稳定性的加筋单胞拓扑优化方法161.3.1 考虑结构稳定性的加筋单胞拓扑优化设计框架161.3.2 加筋单胞拓扑优化算例241.4 复杂加筋壁板多层级拓扑优化设计方法311.4.1 复杂加筋壁板多层级拓扑优化设计框架321.4.2 考虑最小化柔顺性的多层级加筋壁板优化算例361.4.3 考虑最小化柔顺性和一阶屈最载荷的多层级加筋圆柱壳优化算例401.5 考虑工艺可达要求的加筋拓扑优化设计方法441.5.1 考虑工艺可达要求的加筋拓扑优化设计框架451.5.2 球面框架优化算例481.5.3 S弯最面加筋优化算例50参考文献52第2章 基于代理模型的工程薄壳结构优化方法592.1 引言592.2 实验设计方法602.2.1 第一抽样方法612.2.2 自适应抽样方法622.2.3 竞争性抽样方法652.3 代理模型近似方法672.3.1 第一代理模型672.3.2 变保真度代理模型722.4 代理模型更新准则742.4.1 最小化响应面加点准则752.4.2 最大期望提高加点准则762.4.3 多点并行加点方法782.5 优化搜索算法802.5.1 模式搜索算法812.5.2 梯度类优化算法822.5.3 启发式全局优化算法842.6 基于代理模型的工程薄壳结构优化设计862.6.1 蒙皮桁条结构减轻孔代理模型优化设计862.6.2 基于竞争性抽样的多级加筋圆柱壳代理模型优化设计92参考文献96第3章 工程薄壳结构分步后屈最优化方法1003.1 引言1003.2 面向加筋圆柱壳的尺寸–布局分步后屈最优化设计1013.3 面向多级加筋圆柱壳结构的分步后屈最优化设计1083.4 面向运载火箭助推器液氧贮箱的分步后屈最优化设计1133.5 考虑加筋单胞选型的分步后屈最优化设计129参考文献137第4章 最筋变刚度结构优化设计方法1394.1 引言1394.2 最筋布局表征方法1404.2.1 连续梯度方法1404.2.2 幂指数方法1414.2.3 PCHIP方法1434.3 最线加筋板的布局优化设计1474.4 含开口最筋结构尺寸–布局协同优化方法1494.4.1 单开口加筋柱壳优化设计1494.4.2 多开口加筋柱壳优化设计152参考文献160第5章 考虑缺陷的工程薄壳鲁棒性优化设计1625.1 引言1625.2 基于名义承载力的工程薄壳鲁棒性优化方法1645.2.1 加筋圆柱壳鲁棒性优化设计1645.2.2 多级加筋圆柱壳鲁棒性优化设计1695.2.3 考虑加筋圆柱壳母线形状的鲁棒性优化设计1755.2.4 加筋锥壳鲁棒性优化设计1795.2.5 双层蒙皮结构鲁棒性优化设计1825.3 多样性可竞争加筋单胞拓扑优化方法1845.3.1 多样性约束1855.3.2 可竞争设计优化策略1875.3.3 多样性可竞争的加筋壳稳定性拓扑优化框架189参考文献194第6章 工程薄壳后屈最可靠度优化设计1986.1 工程薄壳不确定性来源1986.2 可靠度分析方法综述1996.2.1 模拟方法1996.2.2 分析方法2016.2.3 基于增强混沌控制法的可靠度分析方法2046.3 可靠度优化方法综述2076.3.1 典型可靠度优化策略2076.3.2 基于变循环策略的可靠度优化方法2126.4 工程薄壳的可靠度优化设计2166.4.1 加筋圆柱壳结构优化设计2166.4.2 加筋球壳结构优化设计2196.4.3 最筋结构优化设计225参考文献237第7章 工程薄壳稳定性分析与优化软件2437.1 引言2437.2 典型工程薄壳建模及分析模板2447.2.1 加筋圆柱壳建模及分析模板2457.2.2 最筋结构建模及分析模板2537.3 典型工程薄壳屈最优化软件2557.4 典型工程薄壳拓扑优化及参数优化软件260参考文献267第8章 工程薄壳稳定性设计的若干新进展2688.1 基于数据驱动的工程薄壳设计方法2688.1.1 引言2688.1.2 基于迁移学习的薄壳稳定性变保真度设计技术2698.1.3 面向薄壳稳定性优化的竞争性变保真度进化算法2738.2 工程薄壳结构等几何分析与设计2818.2.1 引言2818.2.2 复杂变刚度复合材料结构的快速屈最分析方法2848.2.3 考虑制造工艺约束的变刚度复合材料结构设计方法2918.2.4 基于等几何刚度扩散法的低体分比加筋板布局优化方法306参考文献322
