鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段與異形柱框架的應(yīng)用

1、. 36 .2006年第4期鋼結(jié)構(gòu)作為建筑體系的優(yōu)勢在于鋼結(jié)構(gòu)建筑的重量輕 因此鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能非常好所謂異形柱框架體系是指全部或部分采用L 字型 包括基礎(chǔ) 板1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的階段大體可以分為三個(gè)階段方案階段的內(nèi)容為工程地質(zhì)勘查報(bào)告例如框剪結(jié)構(gòu)混合結(jié)構(gòu)等等以及由這些結(jié)構(gòu)來組合而成的結(jié)構(gòu)形式 荷載的計(jì)算風(fēng)荷 載 地下水的荷載 例如 廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院深圳分院對(duì)異形鋼結(jié)構(gòu)柱的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了分析關(guān)鍵詞異形柱框架中圖分類號(hào)1003-1324裝修荷載等等上述荷載的計(jì)算要根據(jù)荷載規(guī)范的要求和規(guī)定采用不同的組合值系數(shù)和準(zhǔn)永 久值系數(shù)等來進(jìn)行不同工況下的組合計(jì)算 構(gòu)件的試算使用要求及各種計(jì)算手冊上推薦的

2、試算方 法來初步確定構(gòu)件的截面 內(nèi)力的計(jì)算 剪力 剪跨比來復(fù)核結(jié)構(gòu)試算的構(gòu)件是 否符合規(guī)范規(guī)定和要求1.2 各設(shè)計(jì)階段的三點(diǎn)方法依據(jù)規(guī)范上規(guī)定的具體的計(jì)算方法來進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)計(jì) 算根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算的結(jié)果用結(jié)構(gòu)語言表達(dá)在圖紙 上. 37 .2006年第4 期 柱的平面布置很靈活可以滿足業(yè)主對(duì)大開間建筑的需求異形柱框架與矩形框架相比此 外鋼結(jié)構(gòu)異形柱框架避免了混凝土的陰角和陽角部位存在應(yīng)力集中現(xiàn)象和地震時(shí)的破壞嚴(yán)重人們對(duì)住房的要求越來越高可增加使用面積 4%可選擇填充墻的墻體材料等優(yōu)點(diǎn)異形柱框架的構(gòu)造應(yīng)滿足現(xiàn)行國家結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)應(yīng) 采取下面的構(gòu)造措施 力求結(jié)構(gòu)平面規(guī)整 最好不做錯(cuò)層結(jié)構(gòu) 使柱體和墻體形成有

3、機(jī)的整體3剛度等效原則對(duì)于多高層框架來說因此只要保證異形柱形心主軸慣性矩正確進(jìn)入電算程序中局部坐標(biāo)系下的單元?jiǎng)偠染仃?應(yīng)該按照等效剛度的原則相應(yīng)增加了弱軸方向的截面特性優(yōu)于常見設(shè)計(jì)中工字鋼柱在弱軸方向設(shè)外伸連接板的剛性連接但是異形柱在結(jié)構(gòu)分析中還存在問 題異形鋼柱局部穩(wěn)定性計(jì)算梁柱節(jié)點(diǎn)與鋼柱形心軸偏離時(shí)整體受力分析 異形柱框架結(jié)構(gòu)不對(duì)稱時(shí) 從資料分析中看尤其在近20 年來出現(xiàn)了 新的結(jié)構(gòu)類型鋼結(jié)構(gòu)被應(yīng)用于 高層住宅中將會(huì)越來越多的運(yùn)用到高層住宅中去 異形柱也將得到更高的認(rèn)識(shí)和研究我們認(rèn)為應(yīng)該做到以下幾點(diǎn) 通過回訪 加快相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)使與鋼結(jié)構(gòu)異形柱有關(guān)的所有部門和 人員工作起來有據(jù)可依重視有關(guān)鋼

4、結(jié)構(gòu)住宅的 技術(shù)人員的教育和培訓(xùn) 鋼結(jié)構(gòu)住宅是今后發(fā)展的一個(gè)方向我們提倡 的是拋棄風(fēng)格創(chuàng)造出技術(shù)和藝術(shù)有機(jī)融合的鋼結(jié)構(gòu)住宅的精品建筑 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段與異形柱框架的應(yīng)用作者:龍國兵作者單位:廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院深圳分院刊名:山東建材英文刊名:SHANDONG BUILDING MATERIALS年,卷(期:2006,27(4引用次數(shù):0次相似文獻(xiàn)(10條1.期刊論文徐曉東論在設(shè)計(jì)階段提高瀝青路面工程質(zhì)量的管理-淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)2010,9(1為提高高速公路瀝青路面的工程質(zhì)量,延長新建高速公路路面使用壽命,從設(shè)計(jì)角度出發(fā),在彎沉、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、防排水三個(gè)方面提出一些看法,為路面設(shè)計(jì)提供一點(diǎn)參考.2

5、.學(xué)位論文楊威車身造型形體與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同步工程性研究2008近年來,世界汽車的大環(huán)境都在悄悄的發(fā)生變化:產(chǎn)品生產(chǎn)周期縮短,產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快;顧客消費(fèi)價(jià)值和消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化;顧客需求不但多樣化、個(gè)性化,而且對(duì)產(chǎn)品功能、質(zhì)量和可靠性的要求與日俱增,從而加劇了汽車市場競爭。面對(duì)激烈的市場競爭,各國汽車企業(yè)都在認(rèn)真研究怎樣才能在最短的時(shí)間內(nèi),把高質(zhì)量、低成本的產(chǎn)品推向瞬息萬變的市場,以滿足顧客的需求和贏得市場競爭的勝利。國內(nèi)隨著計(jì)算機(jī)在汽車上大量的應(yīng)用,同步工程在汽車設(shè)計(jì)中應(yīng)用的條件慢慢成熟起來。在造型設(shè)計(jì)階段,能夠進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析,得到輕量、安全和避免運(yùn)動(dòng)干涉的矛盾提前預(yù)見及合理分析解決,同時(shí)有效保證

6、車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工藝性要求。進(jìn)行同步工程設(shè)計(jì)能有效地提高效率,避免工程設(shè)計(jì)階段,因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的需要而達(dá)不到造型設(shè)計(jì)要求的矛盾,或者造成不得不修改前期造型。并行工程使企業(yè)在設(shè)計(jì)階段就能預(yù)見到產(chǎn)品的整個(gè)生命周期,是一種基于產(chǎn)品整個(gè)生命周期的具備高度預(yù)見性和預(yù)防性的設(shè)計(jì)模式。需要指出的是,有人把并行工程簡單地等同于并行生產(chǎn)或者并行工作,認(rèn)為并行工程就是同時(shí)或者交錯(cuò)地開展設(shè)計(jì)過程或生產(chǎn)活動(dòng),這種看法是錯(cuò)誤的。并行工程的最大特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)所有的設(shè)計(jì)工作要在生產(chǎn)之前完成。在車身造型設(shè)計(jì)階段,對(duì)于車身外覆蓋件的強(qiáng)度,外覆蓋件的沖壓成形及焊接工藝性都需要工程師們早期的參與設(shè)計(jì),才能在概念設(shè)計(jì)階段免除后期的返工。本文闡

7、述了造型階段針對(duì)車身結(jié)構(gòu)的主斷面設(shè)計(jì)、外觀公差設(shè)計(jì)、鈑金成形性分析、焊接工藝性設(shè)計(jì)、開啟件的運(yùn)動(dòng)干涉分析等。針對(duì)車身造型形體與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同步性工程研究方法的討論,能有效的在形體設(shè)計(jì)階段或評(píng)價(jià)時(shí),協(xié)調(diào)解決結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有關(guān)輕量化、裝配結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)干涉等一系列車身造型形體與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的矛盾。通過對(duì)于車身造型形體與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同步性工程研究,可以有預(yù)見地知道實(shí)際設(shè)計(jì)成果,并提出評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)內(nèi)容,較全面的解決車身造型及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的矛盾點(diǎn),縮短產(chǎn)品開發(fā)周期及結(jié)構(gòu)樣車驗(yàn)正周期,對(duì)于我國自主開發(fā)車身設(shè)計(jì)有一定的指導(dǎo)作用。分析了設(shè)計(jì)階段項(xiàng)目投資控制的重要性,從基礎(chǔ)造型與設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)與地下室設(shè)計(jì)、上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面對(duì)設(shè)計(jì)階段的

8、成本控制進(jìn)行了探討,提出了解決問題的對(duì)策,以優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工方案、降低工程成本、提高經(jīng)濟(jì)效益.4.學(xué)位論文李學(xué)軍體育館建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)研究2005體育館建筑屬于大型公共建筑,建筑規(guī)模大、內(nèi)部功能要求較高,只有在設(shè)計(jì)前期進(jìn)行詳盡的結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)才能保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)是運(yùn)用人的思維和判斷能力,在設(shè)計(jì)前期從宏觀上決定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重大問題,使結(jié)構(gòu)物既符合功能要求,又有足夠的整體性和抗災(zāi)害能力。結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)有別于傳統(tǒng)的數(shù)值計(jì)算設(shè)計(jì),是從結(jié)構(gòu)概念入手,從整體上考慮結(jié)構(gòu)的合理性。因此,研究體育館建筑的結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)問題具有較大的工程使用價(jià)值。為此,本研究運(yùn)用未確知測度方法、彈性力

9、學(xué)方法、人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)方法等對(duì)體育館建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)進(jìn)行了系統(tǒng)研究。全文的主要研究工作概括如下:(1概念設(shè)計(jì)方法的研究。結(jié)合體育館建筑的結(jié)構(gòu)特征,對(duì)體育館結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)階段的方法進(jìn)行了研究,提出了體育館建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)中的幾個(gè)主要過程,即結(jié)構(gòu)方案評(píng)價(jià)、主體結(jié)構(gòu)選型、簡化計(jì)算方法、設(shè)計(jì)概念和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、結(jié)構(gòu)構(gòu)造與措施五個(gè)過程,并分別對(duì)其進(jìn)行深入研究。(2基于未確知測度的體育館建筑結(jié)構(gòu)方案評(píng)價(jià)方法的研究。體育館建筑結(jié)構(gòu)方案評(píng)價(jià)是結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)階段的主要工作,這一過程主要是評(píng)定結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)劣程度,為最終設(shè)計(jì)方案的可接受性決策或?yàn)樵僭O(shè)計(jì)決策提供依據(jù)和支持。本文采用未確知測度的方法,建立了兩種結(jié)構(gòu)方案評(píng)價(jià)模型

10、,即整體方案評(píng)價(jià)模型和多因素影響下的結(jié)構(gòu)方案評(píng)價(jià)模型。系統(tǒng)地論述了因素空間、單因素測度與多因素測度的關(guān)系,權(quán)向量的設(shè)置及多因素綜合測度的等級(jí)識(shí)別等方案評(píng)價(jià)中的關(guān)鍵問題,最后給出了工程應(yīng)用實(shí)例并加以驗(yàn)證。(3空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu)選型的研究。本文對(duì)體育館建筑中常用的空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了分析,確定了網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在選型時(shí)所考慮的多種因素,并對(duì)不同類型的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的適用范圍和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了研究。在這一基礎(chǔ)上采用彈性力學(xué)手段,對(duì)正交正放類網(wǎng)架、正交斜放類網(wǎng)架、三向類網(wǎng)架等在矩形、圓形、三角形、六邊形等不同平面形式下的內(nèi)力、位移、動(dòng)力特性公式進(jìn)行了推導(dǎo),并對(duì)公式進(jìn)行了形式上的整合。所得簡化計(jì)算公式力學(xué)概念清晰,形

11、式簡單,可滿足概念設(shè)計(jì)階段的要求。(4人工神經(jīng)元方法輔助體育館結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)研究。在分析了結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)階段工程師思維形式的基礎(chǔ)上,研究了人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其工作機(jī)理,認(rèn)為它可以模擬人腦的某些基本特征,并能方便地解決概念設(shè)計(jì)階段的某些技術(shù)和經(jīng)濟(jì)問題。通過對(duì)人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)基本原理與多層網(wǎng)絡(luò)的誤差逆?zhèn)鞑ニ惴ǖ脑敿?xì)分析,應(yīng)用多層網(wǎng)絡(luò)的誤差逆?zhèn)鞑ニ惴?研究了人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)輔助結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的可行性,并對(duì)空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的預(yù)測方法進(jìn)行了研究。(5體育館結(jié)構(gòu)構(gòu)造和措施。由于土木工程的粗放性、體育館結(jié)構(gòu)受力的復(fù)雜性、結(jié)構(gòu)作用荷載和材料抗力的隨機(jī)性,很多內(nèi)在的受力情況不是理想化環(huán)境,要作用精確的設(shè)計(jì)

12、計(jì)算是不可能的也是不必要的。結(jié)構(gòu)構(gòu)造與措施作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的補(bǔ)充,對(duì)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、整體性和抵御突發(fā)災(zāi)害的能力有很大作用,是體育館建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)必不可少的一部分。在結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)階段考慮對(duì)整體性有益的結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施,有時(shí)是決定方案可行與否的關(guān)鍵。通過對(duì)體育館建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施的研究,對(duì)影響體育館結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前期的空間結(jié)構(gòu)構(gòu)造與措施、下部支撐結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與措施進(jìn)行了較為系統(tǒng)的分析、比較、優(yōu)選。體育館建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)是從宏觀上、整體上對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和布置,不僅對(duì)后續(xù)的施工圖設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義,也對(duì)設(shè)計(jì)前期的成本核算和專業(yè)工種間的協(xié)調(diào)、有序進(jìn)行創(chuàng)造了有利的環(huán)境,因此,本研究具有一定的理論意義和適用價(jià)值。5.

13、學(xué)位論文花林林層單元結(jié)構(gòu)模型在高層建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)中的應(yīng)用2007隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,各種類型的結(jié)構(gòu)體系隨之迅速發(fā)展,結(jié)構(gòu)選型問題在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要性空前凸顯,正日益受到土木工程師和廣大設(shè)計(jì)人員越來越多的關(guān)注。但是,在結(jié)構(gòu)選型方面目前國內(nèi)外尚未對(duì)其理論進(jìn)行充分的研究,這是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)選型是一個(gè)非常復(fù)雜的決策問題,具有強(qiáng)烈的綜合性,包含大量不確定性(隨機(jī)性、模糊性和未確知性信息,一般認(rèn)為用傳統(tǒng)的準(zhǔn)則法或者數(shù)學(xué)規(guī)劃法對(duì)此問題進(jìn)行建模和求解很難奏效。本文主要針對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性問題,提出適用于高層建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)階段的模型簡化分析方法,作為輔助建筑師方案設(shè)計(jì)時(shí)的結(jié)構(gòu)選型工具,并能給出主要

14、構(gòu)件大致尺寸,作為結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)參數(shù)。論文首先介紹了結(jié)構(gòu)選型方法的研究現(xiàn)況,探討了結(jié)構(gòu)選型方法在實(shí)際工程中難于推廣應(yīng)用的原因,并指出實(shí)際工程中需要一種合理的結(jié)構(gòu)選型階段計(jì)算方法來解決建筑與結(jié)構(gòu)間的矛盾,完善設(shè)計(jì)流程,節(jié)約建設(shè)成本。其后,簡述了有限元法在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用情況,并結(jié)合超級(jí)元的思想和結(jié)構(gòu)變形的特點(diǎn),提出層單元模型。主要論述了層單元模型的概念和計(jì)算方法,通過分析和對(duì)比層單元模型計(jì)算方法與現(xiàn)有常用計(jì)算方法,證明了層單元模型的可行性和合理性,層單元模型能滿足方案設(shè)計(jì)階段的計(jì)算精度要求.再之后,利用已建立起來的結(jié)構(gòu)計(jì)算模型計(jì)算已有各結(jié)構(gòu)體系的工程實(shí)例,證明該計(jì)算方法滿足方案設(shè)計(jì)階段的計(jì)

15、算精度要求。再將程序界面簡化,試圖應(yīng)用于實(shí)際工程結(jié)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)階段,完成結(jié)構(gòu)選型并確定主要構(gòu)件的大致尺寸.最后,總結(jié)了將層單元模型方法應(yīng)用在高層建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)階段的優(yōu)點(diǎn),并指出了可進(jìn)一步完善的地方。6.期刊論文馮春林淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-科技風(fēng)2009(11結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡而言之就是用結(jié)構(gòu)語言來表達(dá)建筑師及其它專業(yè)工程師所要表達(dá)的東西.結(jié)構(gòu)語言就是結(jié)構(gòu)師從建筑及其它專業(yè)圖紙中所提煉簡化出來的結(jié)構(gòu)元素,包括基礎(chǔ)、墻、柱、梁、板、樓梯、大樣細(xì)部等等,然后用這些結(jié)構(gòu)元素來構(gòu)成建筑物或構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)體系,包括豎向和水平的承重及抗力體系,把各種情況產(chǎn)生的荷載以最簡潔的方式傳遞至基礎(chǔ).結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容由上可知為:基礎(chǔ)

16、的設(shè)計(jì)、上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和細(xì)部設(shè)計(jì).7.學(xué)位論文周江奇面向裝配精度控制的車身結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)優(yōu)化方法研究2005持續(xù)提高車身裝配尺寸質(zhì)量是保持汽車制造業(yè)核心競爭力的關(guān)鍵,在現(xiàn)有制造技術(shù)條件下,車身裝配尺寸質(zhì)量的進(jìn)一步提高受到產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平的瓶頸制約。傳統(tǒng)的車身結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)方法受設(shè)計(jì)信息不完備限制,設(shè)計(jì)人員主要依賴經(jīng)驗(yàn)和主觀的判斷,缺乏對(duì)車身結(jié)構(gòu)方案的尺寸質(zhì)量評(píng)價(jià)的科學(xué)推理方法,只能以串行的工作模式、孤立地設(shè)計(jì)零件接頭構(gòu)型或進(jìn)行裝配順序規(guī)劃,這使得在后續(xù)階段任何變化都會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)方案的大量修改。本文結(jié)合車身結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)階段產(chǎn)品信息的殘缺性等特征,運(yùn)用基于實(shí)例推理方法構(gòu)筑并行的車身結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)和分析

17、流程,并從裝配順序、零件接頭構(gòu)型等影響車身裝配尺寸質(zhì)量的關(guān)鍵因素出發(fā),開展相關(guān)支撐技術(shù)的研究,旨在通過綜合考慮產(chǎn)品和工藝因素,深化對(duì)影響車身尺寸質(zhì)量的設(shè)計(jì)要素的理解,將車身的結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)過程程序化、科學(xué)化,進(jìn)一步提高車身產(chǎn)品質(zhì)量。研究的主要內(nèi)容和創(chuàng)造性工作包括四個(gè)部分:(1基于實(shí)例推理的車身結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)為了改變以串行的工作模式、孤立地設(shè)計(jì)零件連接結(jié)構(gòu)或進(jìn)行裝配順序規(guī)劃的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的現(xiàn)狀,根據(jù)車身關(guān)鍵的產(chǎn)品和工藝特征,首先建立了車身功能和關(guān)鍵特征的映射模型,以及概念設(shè)計(jì)階段裝配模型與可重用設(shè)計(jì)實(shí)例數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,在此基礎(chǔ)上,提出基于實(shí)例推理技術(shù)的可重用車身結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)方法;為幫助構(gòu)建實(shí)

18、例數(shù)據(jù)庫并解決產(chǎn)品和工藝知識(shí)提取困難,提出了可直接面向產(chǎn)品數(shù)模的基于STEP的裝配關(guān)系提取算法;最后建立了層次性的實(shí)例數(shù)據(jù)索引機(jī)制和相應(yīng)的實(shí)例提取混合算法,以形成面向裝配精度控制的車身零件焊接接頭和裝配順序的優(yōu)化設(shè)計(jì)的初始設(shè)計(jì)方案。(2基于分總成識(shí)別的車身裝配順序規(guī)劃技術(shù)在車身結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)階段,由于零件的詳細(xì)幾何結(jié)構(gòu)信息不完備,傳統(tǒng)的裝配順序規(guī)劃技術(shù)無法應(yīng)用;組合爆炸等問題依然困擾裝配順序生成過程。本文在實(shí)例庫和用圖論方法建立的裝配模型基礎(chǔ)上,通過研究零件連接結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)特征,引入表征零件及分總成結(jié)構(gòu)偏差吸收能力的評(píng)價(jià)指數(shù),形成了不同裝配層次分總成的定性識(shí)別和提取方法,并應(yīng)用于基于矩陣置換運(yùn)算而

19、實(shí)現(xiàn)的裝配順序生成過程,進(jìn)一步縮小了順序生成規(guī)模、提高了順序生成效率。該研究將依靠經(jīng)驗(yàn)的車身裝配順序規(guī)劃過程變?yōu)橐揽繃?yán)密的數(shù)學(xué)推理的設(shè)計(jì)過程。(3面向柔性裝配的三維尺寸鏈公差分析方法為了解決在車身概念設(shè)計(jì)階段缺乏有效的公差分析手段的問題,實(shí)現(xiàn)對(duì)裝配連接關(guān)系、裝配順序、定位方式等因素對(duì)車身裝配精度的綜合評(píng)價(jià),提高分析精度,提出了面向柔性裝配的三維尺寸鏈公差分析方法。該方法將零件的定位方式要素作為尺寸鏈中的零尺寸環(huán)加以分析;將車身零件裝配關(guān)系提煉為具有定位作用和柔性偏差吸收作用的兩種匹配特征關(guān)系,并利用圖的路徑搜索算法,建立裝配尺寸鏈各組成環(huán)的自動(dòng)生成算法。在此基礎(chǔ)上,研究匹配特征的公差區(qū)域表達(dá)和

20、定位要素的相互關(guān)系,通過兩種匹配特征之間的空間變換關(guān)系,提出了表征零件裝配公差傳播的數(shù)學(xué)模型,并建立了完整的仿真算法。(4基于遺傳算法的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案優(yōu)化本研究將車身裝配體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的尋優(yōu)過程歸納為多目標(biāo)優(yōu)化問題。利用設(shè)計(jì)實(shí)例知識(shí)庫建立車身結(jié)構(gòu)骨架模型,以此為基礎(chǔ)提出了以接頭形式為設(shè)計(jì)變量,裝配順序、尺寸鏈系統(tǒng)為約束條件、關(guān)鍵特征尺寸偏差相對(duì)于工藝能力的滿足程度為優(yōu)化目標(biāo)的優(yōu)化模型。采用遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化求解,有效地解決了順序和接頭類型的離散變量和全局優(yōu)化問題。為了提高遺傳算法的效率和結(jié)果的可信度,引入具有約束條件作用的知識(shí)模板,實(shí)現(xiàn)了車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)在遺傳算法中的應(yīng)用。根據(jù)上述研究,開發(fā)了

21、面向車身結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的工具軟件原型,并在美國通用汽車公司北美研發(fā)中心的新車型設(shè)計(jì)中得到成功試用。總之,本研究提出和描述了面向概念設(shè)計(jì)的一系列車身結(jié)構(gòu)裝配精度優(yōu)化計(jì)算方法和手段。首先通過基于實(shí)例推理技術(shù)建立并行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析方法,其次通過裝配建模和分析技術(shù)幫助設(shè)計(jì)人員完成設(shè)計(jì)約束的施加和可行設(shè)計(jì)方案的生成,并提出了對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行量化評(píng)價(jià)和優(yōu)化的方法,最后通過軟件編程封裝上述系統(tǒng)方法以實(shí)現(xiàn)面向裝配精度控制的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化。通過對(duì)建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)分析,說明了設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)的基本原則和計(jì)算建筑結(jié)構(gòu)造價(jià)的基本方法,建立了建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化的通用模型.結(jié)合常見的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),具體分析了優(yōu)化模型在鋼筋混凝土結(jié)

22、構(gòu)設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用.通過編譯計(jì)算機(jī)程序,可以較方便地求解最佳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案.文中以某四層雙跨框架結(jié)構(gòu)為例,對(duì)比分析了該框架結(jié)構(gòu)的初始方案與優(yōu)化方案,發(fā)現(xiàn)經(jīng)優(yōu)化后的方案造價(jià)比初始方案造價(jià)節(jié)省2.9%,經(jīng)濟(jì)效果比較明顯.9.學(xué)位論文張勇基于同步公差設(shè)計(jì)的概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化2006機(jī)械設(shè)備在國內(nèi)外市場中競爭力的強(qiáng)弱,在很大程度上取決于產(chǎn)品的質(zhì)量,而產(chǎn)品的質(zhì)量又在很大程度上取決于產(chǎn)品的設(shè)計(jì),產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量可賦予某種產(chǎn)品“先天性優(yōu)劣”這種至關(guān)重要的本質(zhì)特性。因此對(duì)絕大多數(shù)產(chǎn)品來說,產(chǎn)品的設(shè)計(jì)在保證產(chǎn)品質(zhì)量的過程中起著頭等重要的作用。公差設(shè)計(jì)又是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中極為重要的不可缺少的一環(huán)。這是因?yàn)槌叽绾凸畈粌H影響

23、產(chǎn)品的質(zhì)量,而且對(duì)制造成本也起著決定性的作用。當(dāng)前的公差設(shè)計(jì)研究大多集中于詳細(xì)設(shè)計(jì)階段,對(duì)設(shè)計(jì)前期的公差研究較少。為保證概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性與經(jīng)濟(jì)性,提出將公差設(shè)計(jì)研究提前到概念設(shè)計(jì)階段并研究了其中的關(guān)鍵技術(shù)。本文以國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目:產(chǎn)品概念結(jié)構(gòu)與公差同步綜合進(jìn)化設(shè)計(jì)理論與應(yīng)用研究(項(xiàng)目號(hào):50475129為中心展開研究。按照自頂向下、分解重構(gòu)的設(shè)計(jì)思想,在生長型概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,將公差問題提前到概念設(shè)計(jì)階段。隨著結(jié)構(gòu)自頂向下、不斷進(jìn)化的設(shè)計(jì),公差設(shè)計(jì)也是一種自頂向下、不斷進(jìn)化的設(shè)計(jì),從設(shè)計(jì)的源頭開始考慮公差因素,并把公差因素作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的推動(dòng)因素,啟發(fā)式引導(dǎo)產(chǎn)品創(chuàng)成過程,對(duì)產(chǎn)品方案進(jìn)

24、行評(píng)價(jià)和優(yōu)化。在設(shè)計(jì)前期的公差設(shè)計(jì)將及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的公差問題,減少設(shè)計(jì)修改并縮短設(shè)計(jì)周期,極大地降低產(chǎn)品成本。論文的主要內(nèi)容如下:系統(tǒng)地綜述了國內(nèi)外計(jì)算機(jī)輔助公差設(shè)計(jì)與概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀。按照自頂向下的設(shè)計(jì)思想說明了在設(shè)計(jì)前期研究公差問題的必要性,在此基礎(chǔ)上提出了本文的研究目標(biāo)和整體框架。首次提出了基于同步公差設(shè)計(jì)的概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化理論,其本質(zhì)是自頂向下和分解重構(gòu)的設(shè)計(jì)思想在公差設(shè)計(jì)中的體現(xiàn)。建立了功能一結(jié)構(gòu)一公差集成模型,分析了這種設(shè)計(jì)方式與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式的不同。研究了公差與概念結(jié)構(gòu)優(yōu)化的關(guān)系,建立了同步公差和概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化具體實(shí)現(xiàn)框架,實(shí)現(xiàn)了基于公差的設(shè)計(jì)。建立了面向同步公差設(shè)計(jì)的集成設(shè)計(jì)模型,它包括裝配信息模型、同步公差設(shè)計(jì)過程模型、相應(yīng)的公差表示模型三個(gè)部分。裝配信息模型采用了基于配合和接觸關(guān)系的功能表面裝配網(wǎng)絡(luò)模型