导读:本文包含了曲面形态论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:自由曲面构建,遗传算法,单层网壳,Grasshopper
曲面形态论文文献综述
李彦鹏,周健[1]（2019）在《基于GH平台的自由曲面形态构建与优化》一文中研究指出单层网格结构设计过程中,网格结构往往因形态不同,在竖向荷载作用下产生过大弯矩导致设计困难。本文将柔性结构中找形的概念应用于刚性结构,以某一单层网壳构架为例,提出利用应变能最小为目标以达到曲面优化目的之方法。本研究基于Rhino+Grasshopper(简称GH)软件平台进行分析,过程中考虑自重,采用遗传基因优化算法,完成单层网格结构形态构建,并且通过优化减少因自重引起的弯矩。通过本文优化方法设计的网壳结构与建筑初始曲面外形相似,但承载能力有较大幅度的提高。预期通过本文所提供的方法,可以提高方案过程中建筑—结构配合度,减少设计过程中重复工作,提高设计效率,为设计工作提供新的思路。(本文来源于《建筑结构》期刊2019年S1期）
李娜,陆金钰[2]（2018）在《基于混合粒子群算法的自由曲面网壳形态优化》一文中研究指出对自由曲面网壳结构的造型与力学性能的协同优化问题进行了研究。基于双叁次准均匀B样条曲面描述方式和能量法原理,调整曲面光顺因子以实现自由曲面的外形控制。在此基础上,提出以光顺因子为优化设计变量,以结构力学性能指标为优化目标的基于混合粒子群算法的智能优化方法。综合曲面光顺处理、力学性能数值分析以及混合粒子群智能优化算法,实现自由曲面网壳形态的协同优化。形态优化实例验证了协同优化方法的合理性、可靠性与实用性,可实现找到自由曲面网壳结构的最优形态。(本文来源于《建筑结构学报》期刊2018年S2期）
伞冰冰,黄燕婷,李莉[3]（2018）在《基于广义乘子法的有约束的自由曲面形态创建》一文中研究指出实际工程中,结构的设计往往会受到各种因素的约束和限制,因此有必要在自由曲面结构的形态创建中引入约束条件.采用NURBS(非均匀有理B样条)方法生成自由曲面,以应变能最小为优化目标,以体积为约束条件进行自由曲面形态创建,并将广义乘子法与梯度法相结合对该有约束的优化问题进行求解,通过Fortran语言编制了有约束的优化算法的程序.在算例中,分别对一个正高斯自由曲面和一个负高斯自由曲面进行有约束的形态创建,并与无约束的创建结果进行了对比分析.研究表明,提出的基于广义乘子法的有约束的自由曲面形态创建方法是合理可行的,具有实际应用价值.(本文来源于《河南科学》期刊2018年12期）
卢承敏[4]（2018）在《直纹曲面壳体结构形态创构方法研究》一文中研究指出建筑设计逐步向复杂、多样化的方向发展,给结构设计提出很多难题。尤其在自由曲面大跨空间结构中,结构力学性能的合理性起到决定方案成败的作用。要实现满足建筑意图的自由曲面建筑,一方面需要保证结构力学性能的合理性,另一方面需要最大程度抑制施工难度、最大限度降低施工费用。以往的研究,更多侧重于建筑意图基础上如何实现力学合理性。直纹面是以曲线型导线与直线型母线构成的特殊的自由曲面,由于母线是直线,能够解决施工难度与费用方面的问题,同时通过灵活的导线的设定,可设计出具有自由灵活风格的建筑。本文利用直纹面的几何特性,研究兼顾施工性能、建筑意图与力学合理性的直纹面壳体结构创构方法。针对在实际工程中可能存在的需求,举出了利用B样条曲线创建直纹曲面多条导线的生成方法,以及不同次数导线的连接与导线的分支方法。在此基础上探讨了组合直纹面的导线与导线控制点的布置方案、不同次数的设定、根据导线分支的开洞手段,进一步研究了不同形式复杂直纹曲面初始壳体结构的生成方法。多个直纹面组合而成的复杂直纹面壳体结构的形状与受力性能,与导线的布置、导线控制点的数量、位置密切相关。抓住通过B样条曲线控制点生成导线的特性,分析了控制点与直纹面上的任一点的关系,得出了结构应变能与控制点的关系,推导了与直纹面壳体结构应变能敏感度相关的所有公式。本文建立了以B样条曲线控制点作为设计变量,以结构应变能作为设计目标的直纹面结构形态问题的数学模型,提出了能够体现出直纹面几何特性的壳体结构形态创构方法,运用FORTRAN语言编制程序,以不同类型初始直纹面结构作为研究对象,通过不同初始结构的小算例进一步考查了最终结构形状与受力特点。所得到的直纹面壳体结构,不仅具有足够的整体刚度,还最大限度抑制了弯矩的产生,逐步转化为薄膜应力传递荷载。为了进一步探讨方法在实际工程方案设计中应用推广的可行性,还针对不同类型建筑工程实例进行了模拟。另外针对自由曲面施工难度高的问题,利用所提出的方法可以转换成直纹面,降低施工难度与施工费用。最后,还利用ANSYS得到了不同初始条件的荷载—位移的全过程曲线,分析了失稳特点,总结了失稳规律。本文所提出的方法,由于选择了少量的控制点作为设计变量,其优化效率较高,而且不失力学合理性,创构出降低施工难度与施工费用的另类合理结构,从建筑角度来看,其形状具有与其它自由曲面建筑有着不同的独特风格。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-12-01）
朱兆华,吉晓民,高瞩,胡钢[5]（2019）在《针对耳机定制设计的人耳甲腔曲面形态层级聚类算法研究与应用》一文中研究指出为实现耳机大规模定制设计且满足用户使用舒适性需求的目标,提出人耳甲腔网格曲面自动重构的方法。将310个样本的耳甲腔网格曲面均重构为由795个型值点组成的NURBS曲面;进一步提出耳甲腔曲面形态层级聚类改进算法,并通过与传统分类算法结果的对比,论证改进算法的优势;其次依据分类的结果将人耳甲腔曲面形态分为29组别,从而构建针对耳机设计的耳甲腔共性特征曲面形态数据库,并通过曲面误差分析论证了数据库的可靠性;最终对耳机进行定制设计,提出基于有限元仿真分析的耳机佩戴舒适度的客观评价方法。(本文来源于《机械科学与技术》期刊2019年04期）
张春,王宝寿[6]（2018）在《基于NURBS曲面建模的叁维空泡形态计算方法》一文中研究指出空泡形态研究是超空泡航行体设计与应用的关键所在。对于充分发展的空化,将Logvinovich空泡截面独立膨胀原理与NURBS方法结合,通过航行体和空泡面的NURBS曲面建模和求交运算得到航行体的叁维空泡形态,分别就轴对称型定常空泡、小攻角引起的非轴对称型定常空泡以及航行体竖直向上运动过程中的非定常空泡进行了模拟。结果表明:该方法可用于计算具有复杂外形航行体的叁维空泡形态,并且可视化程度高,具有一定的工程应用参考价值。(本文来源于《弹道学报》期刊2018年02期）
尹建军,汲峥,王新新,朱浩[7]（2018）在《打结嘴缠绳故障分析与曲面形态改进设计》一文中研究指出针对打结嘴绕扣过程出现的缠绳故障问题,应用虚拟打结方法,分析夹绳盘搭绳点位置与打结嘴凸台倾角对绕扣与钳咬动作的影响,得出夹绳盘搭绳点偏差是打结嘴发生缠绳故障的主要因素,减小打结嘴凸台倾角有利于避免打结嘴缠绳故障。通过受力分析建立捆绳不沿打结嘴凸台曲面向上滑动的临界条件,获得改进的打结嘴凸台倾角。基于边界相似与B样条曲面造型方法重构打结嘴凸台曲面,获得改进的打结嘴模型。600次打结试验表明,凸台倾角50°的打结嘴模型具有更好限制捆绳沿打结嘴凸台曲面上滑的效果,能有效防止打结嘴缠绳故障发生,提高打结器的打结可靠性,可为打结嘴的改进设计提供参考。60°凸台倾角的打结嘴绕扣,夹绳盘搭绳点偏差应控制在±3°之内,而50°凸台倾角的打结嘴允许夹绳盘搭绳点偏差范围在[-4.5°,3°],可为夹绳盘搭绳点位置控制提供参考。(本文来源于《农业机械学报》期刊2018年07期）
伞冰冰,俞钱辉,贺海云[8]（2018）在《多种参数对自由曲面形态优化的影响研究》一文中研究指出自由曲面结构的形态优化通常是在给定材料参数和曲面厚度的情况下进行的,因此有必要对材料参数和曲面厚度取值对曲面形态优化的影响进行研究。基于梯度法,采用非均匀有理B样条(NURBS)技术生成自由曲面,以最小应变能为优化目标,对自由曲面进行形态优化,并研究了材料弹性模量、泊松比和曲面厚度对优化结果的影响。研究表明,弹性模量的取值对曲面的优化结果几乎没有影响,而材料泊松比和曲面厚度的取值对曲面形态优化均有影响,其中曲面厚度的影响最为显着。(本文来源于《能源与环保》期刊2018年04期）
廖杰[9]（2017）在《波浪形自由曲面空间网格结构形态分析与稳定性能研究》一文中研究指出自由曲面空间网格结构凭借其丰富的建筑表现力和强烈的视觉冲击效果,近年来得到了飞速的发展和广泛的应用,成为目前空间结构发展的主要趋势之一。但此类结构设计中仍存在以下两个关键问题:一是在追求灵活、自由化的建筑造型时,难以根据几何特征对自由曲面空间网格结构进行归类,使得基于几何特征的参数化建模方法难以实现,设计效率较低;二是由于自由曲面空间网格结构属于典型的“形效结构”,复杂的曲面形式使得其静力和动力作用下的稳定性能与传统形式的空间网格结构存在较大差异,针对自由曲面空间网格结构的稳定性能尤其是动力稳定性能的研究尚不完善。本文将深海贝壳的波浪形貌特征融入到球形曲面中,以非均匀有理B样条为表达手段,提出一种波浪形自由曲面空间网格结构。在此基础上,总结归纳了该类结构的几何特征及其特征参数,并针对其形态和稳定性能展开了一系列研究。针对形态问题,首先利用其几何特征参数在Grasshopper平台中采用可视化编程的方式实现波浪形自由曲面的参数化构形,并通过等参线分割法实现多种网格形式的参数化网格划分,证明了参数化建模的可行性。然后选取整体应变能和屈曲特征值为目标函数,以型值点坐标为设计变量,采用具有多起点寻优功能的可行方向法在Hypermesh和Optistruct软件中进行波浪形自由曲面的多目标优化。结果表明该方法效率高,优化效果好,仅对单一几何参数的调整即可实现曲面整体刚度和稳定性能的大幅提高。针对稳定性问题,利用ANSYS软件对波浪形自由曲面空间网格结构进行了静力作用下的非线性全过程分析和地震作用下的弹塑性动力时程分析,揭示了其静力和动力失稳机理。首先探讨了网格形式、几何参数、初始几何缺陷和活载不对称分布对结构静力稳定性的影响,并在球壳基础上逐步增大波浪特征,对比分析波浪特征引起的失稳机理变化。然后采用荷载域全程响应分析法研究了不同程度波浪特征、不同地震方向、和不同地震波下结构的动力响应和动力失效模式。得出以下有参考价值的结论:凯威特网格相比肋环型、肋环斜杆型、斜放四边形网格具备更好的静力和稳定性能;满跨静载作用下主要有波浪对扭转失稳、竖向整体失稳和水平整体失稳叁种失稳模式,失稳模式因几何参数而异;结构几何参数、初始缺陷对静力稳定性能有较大影响,活载不对称分布影响相对较小;波浪特征会改变结构失效模式,静力和地震作用下的极限承载力均随着波浪特征的加深先减小后增大;水平地震的影响远大于竖向地震,考虑叁向地震输入最为合理;不同地震波作用下波浪形自由曲面空间网格结构的动力稳定临界荷载差别较大,工程设计中有必要选取多条地震波进行动力稳定性分析。(本文来源于《东南大学》期刊2017-05-30）
梁晓东[10]（2016）在《考虑几何非线性自由曲面结构形态创构方法研究》一文中研究指出随着社会经济的发展,传统建筑结构形式已不能满足人们不断发展的审美要求,追求更加自由、新颖、美观的建筑结构形式成为当今空间结构发展的主要趋势。自由曲面结构以其自由灵活的表现力,富有美感的视觉效果成为空间结构研究领域的前沿。然而对于许多自由曲面结构来说,初始结构形状不规则,跨度很大,往往存在着大位移问题,这就需要采用几何非线性来研究。针对这一研究现状,本文主要开展了以下几方面工作:1.创建出满足建筑需求的自由曲面初始结构模型对于目前的建筑发展趋势来说,需要构造出越来越丰富的边界和自由的曲面结构形式。对B样条曲线计算理论层层深入的推导,构造出了参数化(2m-1)次周期B样条曲线的生成方法,采用这样的B样条曲线构造自由曲面初始模型的边界。基于B样条曲线计算方法的基础,构造出B样条曲面的生成方法,对自由曲面初始结构进行构造,通过曲面上关键控制点进行调整,可以高效便捷的对结构的初始构型进行调整。采用Delaunay叁角网格划分技术对曲面进行划分,生成光滑均匀的网格形式,从而生成满足要求的自由曲面初始结构模型。2.建立针对自由曲面结构的几何非线性有限元方法在实际工程中,一些自由曲面结构在一定荷载作用下,虽然应变很小,但刚体位移较大,这时平衡条件就不能建立在变形前的初始位形上,而应如实的建立在变形后的真实位形上,以此来考虑变形对平衡的影响。此时原有的以小变形为基础的柯西应变表达式也不再适用,需要定义新的含有位移的二次项应变表达式。本文通过推导几何非线性刚度矩阵的显式形式,针对自由曲面结构编制了考虑几何非线性的有限元程序。3.推导几何非线性应变能敏感度为了对初始结构进行不断优化变形调整,本文采用应变能作为结构的优化评价指标,可以反映结构的整体力学性能。本文通过推导单元刚度矩阵对于关键点纵坐标的微分,编制了计算考虑几何非线性的结构应变能和应变能敏感度程序。4.建立结构形态创构方法本文运用结构优化设计的思想,通过B样条曲线曲面函数建立初始结构模型,运用Delaunay叁角分割对结构进行网格划分,通过几何非线性有限元程序计算得到结构的应变能,以应变能最小化为优化目标,根据应变能敏感度调整曲面结构关键点的纵坐标,逐步得到造型美观且受力合理的自由曲面结构形式。5.对具体的自由曲面算例进行了计算分析运用本文提出的考虑几何非线性自由曲面形态创构方法对不同内外边界的自由曲面算例进行了模拟计算,对自由曲面的进化过程和力学性能进行了分析。对自由曲面结构优化过程中形态变化的特点进行了总结,对自由曲面结构优化后的力学性能特点进行了总结。本文利用FORTRAN语言编制了结构形态创构程序,通过具体算例的优化计算,对结构的各项力学性能指标进行计算分析,验证了方法的有效性和实用性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2016-12-01）
曲面形态论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
对自由曲面网壳结构的造型与力学性能的协同优化问题进行了研究。基于双叁次准均匀B样条曲面描述方式和能量法原理,调整曲面光顺因子以实现自由曲面的外形控制。在此基础上,提出以光顺因子为优化设计变量,以结构力学性能指标为优化目标的基于混合粒子群算法的智能优化方法。综合曲面光顺处理、力学性能数值分析以及混合粒子群智能优化算法,实现自由曲面网壳形态的协同优化。形态优化实例验证了协同优化方法的合理性、可靠性与实用性,可实现找到自由曲面网壳结构的最优形态。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
曲面形态论文参考文献
[1].李彦鹏,周健.基于GH平台的自由曲面形态构建与优化[J].建筑结构.2019
[2].李娜,陆金钰.基于混合粒子群算法的自由曲面网壳形态优化[J].建筑结构学报.2018
[3].伞冰冰,黄燕婷,李莉.基于广义乘子法的有约束的自由曲面形态创建[J].河南科学.2018
[4].卢承敏.直纹曲面壳体结构形态创构方法研究[D].哈尔滨工业大学.2018
[5].朱兆华,吉晓民,高瞩,胡钢.针对耳机定制设计的人耳甲腔曲面形态层级聚类算法研究与应用[J].机械科学与技术.2019
[6].张春,王宝寿.基于NURBS曲面建模的叁维空泡形态计算方法[J].弹道学报.2018
[7].尹建军,汲峥,王新新,朱浩.打结嘴缠绳故障分析与曲面形态改进设计[J].农业机械学报.2018
[8].伞冰冰,俞钱辉,贺海云.多种参数对自由曲面形态优化的影响研究[J].能源与环保.2018
[9].廖杰.波浪形自由曲面空间网格结构形态分析与稳定性能研究[D].东南大学.2017
[10].梁晓东.考虑几何非线性自由曲面结构形态创构方法研究[D].哈尔滨工业大学.2016
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