问题描述:
⼀个由三根杆组成的桁架承受纵向和横向载荷,桁架的重量在最⼤应⼒不超过400PSI最⼩化(因此重量为⽬标函数)。三根梁的横截⾯⾯积和基本尺⼨B在指定范围内变化。结构的重量初始设计为109.10磅。
缺省允差(由程序计算)为初始重量的1%(11磅)。分析中使⽤如下材料特性:E=2.1E6psi
RHO=2.85E-41b/in3 (⽐重)最⼤许⽤应⼒=400psi分析中使⽤如下⼏何特性:
横截⾯⾯积变化范围=1到1000in2(初始值为1000)基本尺⼨B变化范围=400到1000in(初始值为1000)命令流如下:/filnam,truss
/title, optimization of a three-bar truss!初始化设计变量参数B=1000 !基本尺⼨A1=1000 !第⼀个⾯积A2=1000 !第⼆个⾯积A3=1000 !第三个⾯积!
!进⼊PREP7并建模/prep
et,1,link1 !⼆维单元r,1,A1 !以参数形式的实参r,2,A2r,3,A3
mp,ex,1,2.1E6 !杨⽒模量n,1,-B,0,0n,2,0,0,0n,3,B,0,0n,4,0,-1000,0e,1,4real,2e,2,4real,3e,3,4finish!
!进⼊求解器,定义载荷和求解/solud,1,all,0,,3f,4,fx,200000f,4,fy,-20000solvefinish!
!进⼊POST1并读出状态变量数值/post1set,last
etable,evol,volu !将每个单元的体积放⼊ETABLE ssum !将单元表格内数据求和*get,vtot,ssum,,item,evol !VTOT=总体积rho=2.85e-4
wt=tho*vtot !计算总体积
etable,sig,ls,1 !将轴向应⼒放⼊ETABLE!
*get,sig,elem,1,etab,sig !SIG1=第⼀个单元的轴向应⼒*get,sig,elem,2,etab,sig !SIG2=⼆单元的轴向应⼒*get,sig,elem,3,etab,sig !SIG3=三单元的轴向应⼒!
sig1=abs(sig1) !计算轴向应⼒的绝值sig2=abs(sig2)sig3=abs(sig3)
!
/eshape,2 !以实体单元模式显⽰壳单元/view,1,1,1,1 !轴测视图eplot!
/opt !进⼊优化处理器
opanl,truss,lgw !指定分析⽂件(批处理⽅式中不⽤这个命令)!opvar,B,dv,400,2000 !定义设计变量opvar,A1,dv,1,1000opvar,A2,dv,1,1000opvar,A3,dv,1,1000
opvar,sig1,sv,,400 !定义状态变量opvar,sig2,sv,,400opvar,sig3,sv,,400!
opsave,trussvar,opt !存储数据!
opvar,wt,obj,,,2, !定义⽬标函数!
optype,first !定义⼀阶⽅法opfrst,45 !最⼤45次迭代opexs !开始优化分析!
oplist,16 !列出最佳设计序列,号为16oplist,all!
/view,1,,,1 !前视图!
/axlab,x,iteration number !画重量对迭代数图形/axlab,y,structure weightplvaropt,wt!
/axlab,y,base dimension !画B对迭代数图形plvaropt,B!
/axlab,y,max stress !画最⼤应⼒对迭代图形plvaropt,sig1,sig2,sig3!
/axlab,y,cross-sectional area !画⾯积对迭代图形plavaropt,A1,A2,A3!finish/exit
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