基于一阶剪切变形理论,提出了一种用于形状记忆合金薄壳结构的新型4节点、20自由度壳单元。该单元基于Lagoudas形状记忆合金本构模型有效反映了形状记忆合金壳结构的热位移响应。采用向后差分积分法结合Newton-Raphson(N-R)迭代非线性程序求解非线性方程组。针对给定的初始相变应变条件,对形状记忆合金薄壳结构进行仿真分析,结果验证了该单元的可用性。

以某电动旅游观光车桁架式车架为例进行多目标优化,先后采用了基于梁单元的多次局部迭代拓扑优化方法、基于梁单元的横截面尺寸优化方法和基于壳单元车架强度分析的精细化设计方法。具体步骤为,首先建立基于梁单元的车架有限元模型,以车架的刚度性能为优化目标建立多目标优化模型,通过多次局部迭代拓扑优化确定梁结构的布置位置,然后以梁的横截面长、宽、壁厚作为优化变量进行尺寸优化设计,确定车架梁的横截面尺寸;在此基础上,建立基于壳单元的车架有限元模型进行强度分析,基于强度分析结果对车架的高应力区域进行精细化设计,最终优化后的车架质量降低了10.5%,性能至少提升了9.3%,并且直接可以用于生产制造。该优化设计方法综合运用了梁单元模型和壳单元模型分析的优势,分别应用于概念设计阶段和工程设计阶段,为桁架式车架的优...

飞行器在飞行过程中,内部电气设备支架承受振动、过载等复杂载荷,为了保证飞行器内部电池固定安全可靠,需要 对其支架结构进行合理设计和强度分析.文中设计了-种类似“簸箕”形状的悬挂式电池支架,使用Hypermesh软件对支架 进行了四边形壳单元建模,并对结构进行强度计算分析,得出了支架的应力和变形云图.结果表明：电池支架结构方案设计 合理,可满足载荷、重量及刚度等设计要求.