一、力密度找形分析方法及计算机实现（论文文献综述）
刘甜璐[1]（2021）在《仿生张拉腕关节的设计与分析》文中研究表明在人形机器人中,关节直接影响整体的运动灵活性、机动性能和承载能力,轻便灵巧的关节是人形机器人的研究中重要的一环,腕关节作为上肢的关键组成部分,直接影响了机器人上肢的运动性能。张拉整体结构特有的拉压平衡状态和人体的骨骼-肌肉系统有天然的相似之处,课题拟基于人体手腕的生理结构,设计一种仿生张拉腕关节,并对其运动性能进行分析,为仿生设计提供了全新的思路和理论指导意义,为仿生张拉机构的实际应用提供了重要的参考价值。分析人体手腕的骨骼、肌肉和韧带的形态结构和连接方式,总结手腕的生理结构特性,通过对人体手腕运动形式的分析,确定机构的目标自由度,结合张拉整体结构的设计理念,提出了一种仿生张拉腕关节并给出了机构的构型设计,根据人体手腕的生理尺寸比例确定机构尺寸,为后续研究确定了理论模型。在机构尺寸的基础上求取初始位形下机构的节点坐标矩阵,根据杆件连接关系建立机构拓扑连接矩阵,基于找形方法中力密度法的理论,在MATLAB中采用优化函数求取各杆件的力密度向量,进一步求取绳索杆件的预应力比值。针对张拉整体结构运动学研究困难的问题,依据不改变分支自由度和结构参数的原则,将张拉整体结构的每一个分支等效为并联机构中的支链,进一步将张拉整体结构等效为并联机构,对仿生手腕机构进行位置反解,速度雅克比矩阵求取和加速度分析,为后续的仿真研究提供了理论基础。采集人体手腕的在屈曲-伸展,内收-外展和环转三种运动情景下的运动参数,模拟手腕机构三种运动的轨迹曲线,在ADAMS中建立手腕机构的虚拟样机,令虚拟样机按照给定的轨迹曲线进行仿真运动,从运动还原程度、稳定性和驱动力等方面对仿真结果进行了分析,验证了模型实现运动的可行性,为样机制作提供了重要参考。研制手腕机构的样机,完成刚性构件、柔性构件和绳驱动系统的设计,针对张拉整体结构安装困难的问题设计了一款辅助安装支架,参考仿真结果完成驱动器和控制器的选型,开发了仿生张拉手腕的控制程序和触摸屏的HMI界面。以实现人体手腕的基本运动为目标对样机进行测试,为手腕机构的实际应用提供了技术基础。
刘峰成[2]（2020）在《自由曲面单层空间网格结构形态与网格优化研究》文中研究说明随着计算机辅助设计技术尤其是计算机图形学以及建筑建造工艺的快速发展,自由曲面空间网格结构已然成为当今空间结构发展的主要趋势。但自由曲面空间网格结构由于其形式的自由多变,如何合理的确定其建筑形态和曲面网格仍是当前空间结构领域研究的热点与难点之一。本文以自由曲面单层空间网格结构为研究对象,对此展开了系统的研究。首先,从曲面形态入手,提出了考虑结构缺陷敏感性和节点刚度影响的形态优化方法;其次,针对自由曲面的网格生成问题,考虑网格的均匀性、规则性、流畅性、网格走向以及结构性能等因素,研究并提出了一系列适用于自由曲面空间结构的网格生成及调控方法,以期为工程设计和建造提供有益参考。主要内容如下:（1）针对单层空间网格结构整体稳定对初始几何缺陷较为敏感的特点,提出了考虑缺陷敏感性的自由曲面单层空间网格结构形态优化方法。该方法以结构弯曲应变能比例为约束条件,通过调节结构内部弯曲应变能和总应变能的比例关系,降低优化后结构对初始几何缺陷的敏感性,从而得到在考虑初始几何缺陷后仍具有较高承载力的结构形态。此外,还对优化后结构进行了冗余特性评价。（2）在自由曲面单层空间网格结构的形态优化中考虑节点半刚性,探讨了节点刚度对自由曲面单层空间网格结构形态优化的影响。对优化后的刚性节点网格结构和半刚性节点的网格结构的力学性能进行了对比分析,并对其进行了缺陷敏感性评价。（3）为提高三角形网格的均匀性,以结构杆件为运动基本单元,提出了杆件自适应法。该方法可克服映射畸变误差,得到均匀程度较高的曲面三角形网格。基于杆件自适应法,考虑网格生成过程中固定点、固定边、网格尺寸、曲面曲率以及奇异点数量和位置等因素影响,完成了网格生成的多目标调控,丰富了网格形式,为建筑师提供了更多选择。（4）为更好地适应复杂曲面,基于物理学中库仑定律,开发了一种具有普适性的自由曲面网格划分算法——粒子自动配置算法。该方法将网格中节点比作电场中的带电粒子,利用电荷间的相互作用实现粒子的自我组织,完成曲面网格划分,可有效避免映射误差,得到高品质的网格拓扑,适用于任意曲面的网格划分。（5）为更好地表达建筑意蕴,综合考虑线条流畅性、网格规则性和网格走向提出了一种适用于自由曲面的基于初始点和导线的渐进网格生成方法,实现了对网格大小与走向的调控,可得到具有较高网格品质且线条流畅的建筑网格。（6）为得到在既定建筑曲面约束下具有较优力学性能的网格拓扑,提出了三种解决方案。首先,以应变能为目标,不改变网格拓扑,仅改变节点位置进行网格优化,并进行光顺性处理。其次,改进粒子自动配置法,根据杆件轴力大小调节粒子所带电量,保持网格拓扑不变对网格密度进行调整,得到疏密有致受力合理的网格布置。最后,基于结构主应力轨迹线,结合曲面映射原理和拟弹簧法提出了一种适用于自由曲面的网格生成方法,可得到样式丰富且具有较优力学性能的网格拓扑。（7）此外,为确定自由曲面单层空间网格结构中矩形截面型材的合理强轴方向,对其进行了几何绕率优化,并开发了由几何线模型转换成结构有限元模型的程序接口,为自由曲面单层空间网格结构参数化设计提供了技术支持。
章太雷[3]（2020）在《基于Kangaroo“粒子-弹簧系统”的主动弯曲结构参数化找形方法研究》文中提出随着计算机模拟技术的提升,“性能化生成设计”（Performance-based Design）成为了当今建筑设计的重要方向,而基于结构性能的形式生成设计需要建筑师兼备数学、物理学、形式美学等多方面的能力。然而由于长期的学科分工,建筑师在面对基于结构形式的设计时常常处于眼高手低的窘境,结构知识的匮乏与固定的设计思维使得建筑师在面对结构性能化设计时亟需高效、直观的辅助设计方法。因此对于结构找形的研究已经成为建筑设计与结构设计的重要课题。主动弯曲结构是指利用材料的弹性弯曲变形所产生的结构内力对抗外部荷载的结构形式,其空间形态既具备形式美感又兼备结构潜力,已经成为国内外关于结构性能化设计领域的新兴方向。然而由于弹性弯曲的非线性特征以及弹性材料的复杂性能,主动弯曲结构的预先找形问题已然成为横亘在形式设计前的阻碍,亟待解决。本文研究从主动弯曲结构的形式设计入手,分析了目前国内外对于该领域的研究现状,得出目前主动弯曲结构的找形方法存在难理解、难运用、难交互、不系统等问题,有待进一步的研究。本文的第一部分从国内外的文献与工程实践角度总结梳理了目前主动弯曲结构的分类,根据各种分类的具体案例归纳总结了当前主动弯曲结构的找形方法,并分别指出其优势与局限,尤其比较了几种数字化模拟方法的差异;接着从弹性力学基础理论的研究角度限定了找形方法的适用范围,依据目前的研究范围限定在细长杆件和薄板单元的基础,选择“欧拉伯努利梁理论”作为本次研究的理论基础,进行方法研究。第二部分主要研究如何为主动弯曲结构提供方便易用的找形方法,首先从主动弯曲结构的实践案例中总结出,本文是对弹性弯曲单元找形方法的研究,以此为基础将主动弯曲结构的单元分为线单元、各向同性薄板单元与各向异性薄板单元。然后基于Rhinoceros软件下的参数化平台Grasshopper搭载基于“粒子-弹簧系统”的Kangaroo组成研究平台,配合Python编程语言对材料属性进行脚本开发,提出了各种不同类型的单元弯曲变形的找形方法并给出了具体找形步骤。针对不同类型的单元,开发了不同的材料属性设置的脚本,并利用物理实验的方法对找形结果进行了验证,证明了该找形方法的准确性。本次研究提出了一种直观高效实现主动弯曲结构单元的参数化找形方法,并根据材料属性参数设置的需求编写了有关弹性材料属性的算法,摆脱了繁杂的数理解析的过程。使建筑师在利用主动弯曲结构进行形式设计时可预先进行计算机仿真模拟,提升了建筑师对于结构性能化设计的认知,对结构找形研究有一定的促进作用。本文正文共约59000字,图表124幅。
马烁[4]（2020）在《自平衡张拉整体索穹顶结构的理论分析与试验研究》文中认为索穹顶结构是一种轻质高强的大跨度索杆结构体系,需要支承于钢筋混凝土圈梁或环形钢桁架上,因此不是严格意义的自平衡张拉整体结构。论文采用新型张拉整体环作为索穹顶的环梁,生成一种真正“张拉整体式的”、完全自平衡的索穹顶。其中新型张拉整体环结构具有较好的环向刚度,可平衡内部索穹顶施加的径向力,同时内部索穹顶也提升了张拉整体环的面内面外刚度,两者相互作用形成一个共同工作的整体。论文对自平衡张拉整体索穹顶结构的找形、优化、静动力性能、施工过程等进行了理论分析和数值模拟,设计制作了实体模型并对其进行张拉成形与静力加载测试,为该类结构在实际工程中的应用提供了理论依据和技术支持。论文主要研究内容包括:（1）张拉整体结构的静力学与动力学分析理论以结构整体坐标为变量,根据变分原理推导张拉整体结构静力平衡方程。将平衡方程线性化,对切线刚度矩阵进行分析,可得到张拉整体结构在外力作用下发生特征值屈曲的理论解。使用拉格朗日方程,从系统层面推导张拉整体结构动力学方程的显式表达,可方便地处理边界约束条件、结构大变形、弹塑性问题,也可用于模态分析、动力时程分析。（2）张拉整体结构的找形方法提出了 Levenberg-Marqudart（L-M）找形方法,将非线性平衡方程的求解问题转换为不平衡力的最小二乘问题,使用L-M方法进行求解,可解决刚度矩阵奇异导致平衡方程的求解困难。提出了基于广义逆的找形方法,使用最小二范数解作为平衡方程的解,可解决张拉整体结构的平衡方程有无穷多解的问题。提出基于能量最优化的找形方法,将非线性平衡方程的求解转化为结构最小势能的无约束优化问题,使用修正的牛顿法进行求解,可解决张拉整体结构收敛于非稳定平衡态的问题。对带刚体的广义张拉整体结构,推导了以力密度为变量的线性平衡方程和广义坐标为变量的非线性平衡方程,通过力密度和广义坐标迭代求解的方法对广义张拉整体结构进行找形。（3）自平衡张拉整体索穹顶结构的优化设计对张拉整体环结构进行拓扑优化,以环向力作用下结构刚度最大为优化目标,使用遗传算法对张拉整体环的拓扑、形状、预应力与截面积进行优化。进而提出一种新型张拉整体环的拓扑和形状,使用两阶段最小质量设计方法得到满足应力与稳定性约束条件的最小质量设计方案,并对结构的形状参数进行优化。对索穹顶结构的设计概念进行解析,使用两阶段最小质量设计方法进行截面积设计,并对索穹顶的形状参数进行优化。最后,将索穹顶支承于张拉整体环的内圈节点上形成自平衡张拉整体索穹顶结构,并对二者进行预应力协同设计。（4）自平衡张拉整体索穹顶结构的力学性能研究和张拉成形分析对一个跨度100m、矢高15m的自平衡张拉整体索穹顶结构施加满跨、半跨竖向荷载以及半跨水平荷载,考察结构的静力性能。进而考察结构的动力特性,对稳定杆长度、角度、结构复杂度、预应力和截面积对结构自振频率的影响进行参数分析,对结构施加1940 El-C entro波进行地震时程分析。最后,分别对张拉竖索、环索、斜索的施工张拉方案进行有限元施工模拟。（5）自平衡张拉整体索穹顶结构的试验研究基于张拉整体结构非线性平衡方程的求解,结合数学归纳法,推导了预应力索杆结构模型试验的非线性静力相似理论。根据动力学方程和量纲分析法,推导了预应力索杆结构模型试验的动力相似理论。进一步设计和制作了直径为5m的自平衡张拉整体索弯顶结构模型,对其进行了张拉成形过程和静力加载测试,并与有限元模拟结果进行对比,验证了该类结构的可行性和理论分析的正确性。
刘瑞伟[5]（2020）在《索肋张拉式空间折展天线机构设计与索网找形研究》文中研究指明空间网面可展开天线是一类由展开机构、金属反射面和索网结构构成的空间可展开系统,随着航天器结构向大口径方向发展,网面可展开天线也成为各航天大国广泛关注和研究的热点。但目前空间网面可展开天线存在质量大、刚度和展开精度低等问题,制约了大型可展开天线在宇航空间领域中的广泛应用。本文采用大量张紧柔性索作为连接构件,确定索肋张拉式折展天线机构设计方案,创新设计出一种索肋张拉式折展天线,与传统桁架铰接式可展开机构相比具有更高的刚度和更轻的质量。并对索肋张拉式折展天线非线性力学建模、结构参数优化、索网找形与精度调整和地面模拟实验等方面进行了深入的理论和实验研究。面向空间网面展开天线大口径、高刚度和轻质量的需求,本文提出一种索肋张拉式可展开天线机构。综合考虑天线系统的焦径比、展收功能、收拢率等方面的要求,建立展开单元几何参数与几何构型之间的对应关系,并确定机构单元数的评价指标,分析各种类型拉索对天线系统结构刚度的影响,优选出最佳的天线机构单元数及拉索的布置形式。建立预应力索、梁单元刚度数学模型,分析预应力对梁、索单元非线性的影响规律,为后续索梁结构的非线性动力学建模奠定理论基础。基于几何非线性有限元方法,研究天线机构展开后的动力学特性,在传统动力学模型的基础上,添加与结构预应力分布相关的几何非线性刚度项,建立非线性拉索单元和桁架梁单元刚度分析模型。基于节点坐标矩阵和构件连接矩阵,推导出天线展开机构的肋杆和拉索的空间矢量矩阵。通过添零处理和矩阵转换,解决索、梁单元刚度矩阵维度不匹配问题,建立含预应力的索肋张拉式天线整体结构的动力学模型,分析张紧索的预应力对整个天线系统刚度的非线性影响,得到新型天线展开结构的固有频率及振型。该种建模方法为预应力结构及索-梁结构的非线性动力学求解提供了理论支撑。天线机构中各类型张紧索预应力的分布、大小及天线结构参数直接影响展开天线的性能。本文基于非线性有限元法和基因遗传算法,综合考虑展开天线结构柔性变形的影响,提出一种张紧索预应力分布设计方法,建立天线系统结构形状误差与张紧索预应力对应关系模型,以天线结构的形状精度最高作为优化目标,在一定的约束条件下,优选出多种类型张紧索的预应力分布和大小。在此基础上,以固有频率约束下的天线刚度/质量比最大作为优化目标,优选出最佳的天线机构中肋杆和张紧索的结构参数。天线索网的结构及其形面精度直接决定了天线反射信号的能力,本文考虑索网的悬垂效应,进行精细的网格划分,分析索网等分段数对抛物面拟合精度的影响,确定了天线索网结构以及各索段的理想长度。基于力密度法建立索网结构内所有节点的静力平衡方程,提出考虑展开机构变形的索网结构找形方法,并以各索段的力密度值作为设计变量,综合考虑展开机构边界变形的影响,建立天线索网结构找形优化模型,优选出形面精度和拉索预应力分布均匀性最佳的索网结构,该种网面找形方法能够显着提高可展开天线的形面精度。另外,基于节点调整法实现了索网精度的快速调整,避免拉索出现松弛或过张紧的状态,进一步提高了索网结构的形面精度。为了验证本文所提出的折展天线机构方案的可行性和理论分析的正确性。根据索肋张拉式折展天线机构的展开原理及优化设计的结果,制造出一套实验样机,该新型展开机构具有高刚度、轻质量及高折叠比等特点,且具有良好的展收性能。通过对索肋张拉式折展天线展开精度、静刚度、动刚度及索网结构的形面精度实验研究,验证了索肋张拉式天线整体结构的非线性动力学建模方法和网结构找形方法的正确性。
武聪魁[6]（2019）在《环形天线的热变形分析与找形研究》文中认为环形可展天线服役于空间环境,空间高低交变的温度场使得天线的热变形时刻发生着变化,其形面精度和张力分布也随之改变,进而影响天线信号传递的稳定性。本文以环形可展天线为研究对象,基于力密度和非线性有限元的找形方法,研究了考虑热变形的找形方法。首先,介绍了空间热环境特性,详细阐述了空间低温、空间真空、空间微重力和空间热源的特点及其对天线产生的影响;进而对空间热源参数做出基本假设,定义了天线轨道及其运行姿态;并对空间热学理论做了简要分析。其次,以环形可展天线为研究对象,通过UG软件的仿真模块分析计算环形可展天线的温度场,为计及温度场的找形提供温度场数据。为了获得更加精确的温度场数据,提出了一种建立金属铰链简化模型的方法,对计及金属铰链的天线模型进行空间热仿真,并进一步对比分析了天线模型在有无铰链时温度场的差别。最后,建立了热形分析模型,并得到在温度场影响下的热变形的最差工况,然后基于力密度和非线性有限元法,进一步研究了计及热变形的找形方法,并对最差工况进行了计及热变形的找形分析。
梁道轩,侯胜利[7]（2019）在《结构找形分析技术在复杂造型项目中的应用》文中认为对于复杂造型的建筑,寻找高效的结构形式是项目实施的关键,利用参数化找形分析技术调整结构的形式越来越广泛地被应用到工程中。以复杂结构为项目背景,介绍了参数化找形分析的原理及应用,并阐述了参数化找形分析在项目方案阶段的优势。结合项目中所遇到的问题及其解决方法进行了经验总结,结果表明:力密度分析法和推力线网络分析法比较适合体型比较复杂的项目,粒子弹簧系统分析法比较适合网壳采光顶项目并可提高网格标准化率。
梁美荣[8]（2019）在《基于粒子群优化算法的索膜结构找形研究》文中提出索膜结构作为一种新型柔性建筑结构,一般来说其整个设计过程主要包括找形分析、荷载分析和剪裁分析,其中找形分析是整个索膜结构设计过程的关键步骤之一,它直接关系到后续结构设计的可靠性和安全性。目前广泛使用的索膜结构找形方法主要有三种,分别为力密度法、动力松弛法和非线性有限元法,这些方法大多需要设计者的设计经验,需要多次试算,繁琐复杂。随着计算机软硬件的飞速发展,智能优化算法受到研究人员的青睐并广泛的应用于工程实践中。粒子群优化智能算法具有原理简单,参数少,易实现等优点而受到广泛应用。本文针对索膜结构找形和受荷特点,基于粒子群算法实现索膜结构的找形分析,并对找形后受荷产生的褶皱问题进行了研究。本文具体研究工作如下:（1）以受荷后最大支座反力最小为优化目标,以施加在索膜结构上的膜面初始预应力为优化变量,以索、膜等的材料强度限制以及结构应力、位移等为主要约束条件,建立了基于粒子群优化算法的索膜结构找形优化模型,基于MATLAB和ANSYS平台实现了优化建模和计算过程。基于给出的粒子群优化算法,对旋转悬链面、马鞍面、菱形双曲面三种典型索膜结构进行找形优化分析,得到了应力分布均匀,最大支座反力最小的索膜结构最优形状。将得到的结果与力密度法得到结果进行比较,验证了粒子群优化找形算法的正确性。结果表明,旋转悬链面和菱形双曲面的膜面初始预应力为20N/cm时,马鞍面的膜面初始预应力为10N/cm时,找形结果最优,其应力分布均匀,最大支座反力最小,且与力密度法相比,该方法找形快,且找形结果精度高,其中菱形双曲面粒子群找形算法计算的节点坐标结果与解析解的最大误差为4.67%,旋转悬链面的为3.31%,均小于力密度法找形结果。（2）索膜结构找形分析之后所承受的荷载一般是通过膜面的应力重分布来实现的,由于索膜结构的柔性特点,褶皱现象是膜结构承受荷载中经常出现的问题,它会影响膜结构的正常使用,甚至会导致结构破坏。因此索膜结构的褶皱问题是不容忽视的。本文在粒子群智能算法找形结果的基础上,使用非线性有限元法,通过改变施加在膜面上的初始预应力的大小,观察荷载作用下褶皱的数量变化、膜面应力以及结构的竖向位移,以旋转悬链面、菱形双曲面为算例进行褶皱分析。研究表明,对于菱形双曲面,随着初始预应力的增加,索膜结构在荷载作用下褶皱减少直到不出现褶皱,但相应的膜面应力也在增加。对于旋转悬链面,随着初始预应力的增加,索膜结构在荷载作用下膜面应力增加,没有出现褶皱。菱形双曲面和旋转悬链面在不同初始预应力下的竖向位移变化不大。因此,在允许的范围内,可以适当增加初始预应力,减少褶皱的出现。该论文有图44幅,表18个,参考文献67篇。
赵茜[9]（2019）在《不确定性结构的过估计与能带特性分析》文中研究说明由于受材料物性参数、外部激励、边界约束与加工装配误差等不确定性因素影响,工程结构的静动力学特性和响应往往难以精确预知。尤其对于复杂结构,不确定性将会得到不合理的结果从而对工程造成严重影响。目前,结合工程实际问题,考虑不确定性因素,需要开展不确定性结构力学分析等方面的研究。本文以不确定性结构为研究对象,分别着重对静动力学的过估计现象和能带特性进行了系统地分析。1.研究了不确定结构区间力密度找形设计。针对区间力密度算法的静力学过估计问题,引进改进的区间截断法对其进行消除,提出改进的索网结构区间力密度算法;并将该算法应用于不确定性索网结构的找形优化设计,以力密度为设计变量,反射面的形面精度为目标,最长索段为约束条件建立找形优化模型。算例表明,改进的区间力密度算法有效解决了静力学过估计问题,并适用于找形优化设计。2.研究了不确定性结构区间有限元动力学分析。针对区间有限元的过估计问题,以结构的动力学响应为模型,引进基于单元的子区间摄动法对其消除并打破了区间参数范围的限制;采用拉普拉斯变换对基于区间有限元的动力学模型进行修正,通过拉普拉斯变换和拉普拉斯逆变换对结构动力学响应进行求解,使求解过程方便且减少耗时性。算例表明,本文所提方法有效解决了区间有限元动力学分析的过估计问题,该方法不受区间参数范围的限制且在求解过程中耗时小。3.研究了不确定性周期结构的能带特性。针对二维周期晶格结构,结合有限单元法与bloch定理,推导了包含不同数量原子单元晶胞的能带特性方程;考虑到周期结构存在的不确定性,分别引进扰动法和渐近积分法,将不确定性结构作为线性随机系统,波数作为常数,刚度和质量作为随机变量,求解波数与固有频率的关系式从而得到能带特性图,并分别对布洛赫定理的失效情况、质量和弹簧刚度的不确定性因素对能带特性的影响作了进一步的研究。算例表明,本文方法在一定范围内有效地解决了不确定性周期结构难于求解能带特性的问题。
唐一伦[10]（2019）在《基于结构性能的建筑曲面生形研究》文中认为在建筑学与结构工程学科逐渐分离的历史背景下,以物理模型找形和图解静力学为代表的传统方法走出了一条结构与建筑形式的融合之路。而如今,以数字找形、数字图解静力学、拓扑优化、形态优化为代表的数字结构性能化转向正在发生。本文的主要目的在于建立传统结构找形方法与数字化生形理论的内在统一性,并构建数字化建筑曲面生形的理论体系和工作流程。首先,以传统物理模型找形实验为基础,梳理了始于悬链线理论的二维悬链拱和三维悬链网的找形方法,从边界条件和曲面形状两方面对皂膜实验找形进行了分类。接下来,在介绍Grasshopper平台Kangaroo插件的算法原理的基础上,借助数字化找形工具对传统找形的原理和实例进行解读,并以“零弯矩”的受力特性将悬链找形和皂膜找形方法统一起来。进而,阐明了传统找形与数字化找形方法的内在统一性,建立了数字化曲面找形的理论体系。第二,以力学建构指导曲面生形的方法为背景,阐明了建筑中自由曲面形式的趋势和结构分析“后合理化”的工作模式,接下来总结了基于有限元分析的形态优化方法的原理和优势,并介绍了形态优化算法的逻辑和遗传算法在Grasshopper平台下的应用。进而,在介绍Karamba有限元分析插件原理的基础上,建立了Karamba与遗传算法插件Galapagos/Octopus结合实现形态优化和筛选的理论框架,并通过壳体实例对该理论进行了拓展。第三,提出了从设计意向到初始形式、从结构概念到物理模型、从数字模型到建筑曲面生形的工作流程。从形式、结构选型、材料和荷载的角度将不同数字化建筑曲面生形方法整合,并对比了不同生形工具的适用范围和特点。从建构理论、结构与观念平衡、建筑的物质性等方面建立了建筑曲面形式的综合评价体系。最后,以两个设计实践验证了基于结构性能的数字化曲面生形方法。
二、力密度找形分析方法及计算机实现（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、力密度找形分析方法及计算机实现（论文提纲范文）
（1）仿生张拉腕关节的设计与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 仿人手腕机构研究现状 |
| 1.2.1 仿人手腕机构国外研究现状 |
| 1.2.2 仿人手腕机构国内研究现状 |
| 1.3 张拉整体结构的发展与应用 |
| 1.3.1 张拉整体结构发展概述 |
| 1.3.2 张拉整体结构的仿生学领域运用 |
| 1.4 技术路线和主要内容 |
| 第2章 人体手腕生理特征提取和机构构型设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 人体手腕形态结构提取 |
| 2.3 人体手腕运动特征提取 |
| 2.4 仿人手腕机构构型设计 |
| 2.4.1 设计方案确定 |
| 2.4.2 机构学映射模型 |
| 2.4.3 机构尺寸设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 仿人手腕机构找形分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 力密度法 |
| 3.3 节点坐标矩阵和结构拓扑矩阵 |
| 3.4 绳索预应力求解 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 仿人手腕机构运动学分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 等效并联机构建立 |
| 4.3 位置反解求取 |
| 4.4 速度雅克比矩阵分析 |
| 4.5 加速度分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于手腕运动数据的运动仿真 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 人体手腕运动采集 |
| 5.3 数据处理和轨迹模拟 |
| 5.4 虚拟样机模型运动仿真 |
| 5.5 仿真结果分析 |
| 5.5.1 屈曲-伸展运动 |
| 5.5.2 内收-外展运动 |
| 5.5.3 环转运动 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 腕关节样机的制作与测试 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 样机本体设计 |
| 6.3 控制系统硬件选型 |
| 6.4 控制软件开发 |
| 6.4.1 PLC控制程序编写 |
| 6.4.2 HMI人机交互界面设计 |
| 6.5 样机的调试与测试 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
（2）自由曲面单层空间网格结构形态与网格优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 结构形态创建及优化研究现状 |
| 1.2.1 无意识的早期形态探索 |
| 1.2.2 物理模型试验法 |
| 1.2.3 基于数值优化方法的形态确定 |
| 1.3 自由曲面结构网格划分研究现状 |
| 1.3.1 间接网格生成技术 |
| 1.3.2 直接网格生成技术 |
| 1.4 三维建模与处理软件 |
| 1.5 本文研究工作 |
| 第二章 自由曲面造型基础理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 B样条基函数定义及性质 |
| 2.3 非均匀有理B样条曲线 |
| 2.4 非均匀有理B样条曲面 |
| 2.5 曲面映射 |
| 2.6 曲线与曲面曲率 |
| 2.6.1 主曲率 |
| 2.6.2 高斯曲率 |
| 2.6.3 平均曲率 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 考虑结构缺陷敏感性的单层空间网格结构形态优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 考虑缺陷敏感性的单层空间网格结构形态优化方法 |
| 3.2.1 优化方法 |
| 3.2.2 优化平台 |
| 3.2.3 缺陷敏感性定义 |
| 3.3 经典球壳的形态改善 |
| 3.3.1 传统优化方法结果 |
| 3.3.2 改进方法优化结果 |
| 3.4 方形空间网格形态优化 |
| 3.4.1 Hyper Works优化结果 |
| 3.4.2 MATLAB优化结果 |
| 3.5 自由曲面单层空间网格结构形态优化 |
| 3.5.1 Hyper Works优化结果 |
| 3.5.2 MATLAB优化结果 |
| 3.6 结构冗余特性评价 |
| 3.6.1 结构整体冗余度 |
| 3.6.2 构件冗余度 |
| 3.6.3 构件冗余度分析验证 |
| 3.6.4 网格结构冗余特性评价 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 考虑节点刚度的单层空间网格结构形状优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 节点刚度获取 |
| 4.2.1 节点构造 |
| 4.2.2 中心环-套筒节点力学性能分析 |
| 4.3 装配式空间网格整体模型建立 |
| 4.3.1 引入虚拟弹簧 |
| 4.3.2 计算弹簧刚度 |
| 4.3.3 装配式单层网格结构有限元模型建立及验证 |
| 4.3.4 装配式单层空间网格结构模型的参数化实现 |
| 4.4 装配式单层空间网格结构的形态优化 |
| 4.4.1 优化参数设置 |
| 4.4.2 形状优化的可行性验证 |
| 4.4.3 不同刚度系数下形状优化的实现算例一 |
| 4.4.4 不同刚度系数下形状优化算例二 |
| 4.5 考虑节点刚度和缺陷敏感性影响的空间网格结构形态优化 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于杆件自适应法的自由曲面网格生成与优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 算法基本原理 |
| 5.2.1 收敛目标 |
| 5.2.2 目标杆件的选取原则 |
| 5.3 算法具体实现过程 |
| 5.4 网格品质评价 |
| 5.4.1 杆件长度标准 |
| 5.4.2 网格形状品质 |
| 5.5 算例分析 |
| 5.5.1 平面图形算例 |
| 5.5.2 典型球壳算例 |
| 5.5.3 自由曲面空间网格结构算例 |
| 5.6 网格奇异点 |
| 5.7 算法改善 |
| 5.7.1 映射关系的改善 |
| 5.7.2 边界处理 |
| 5.8 网格调控 |
| 5.8.1 固定点设置 |
| 5.8.2 固定边设置 |
| 5.8.3 网格大小调控 |
| 5.8.4 曲率调整 |
| 5.8.5 奇异点设置 |
| 5.9 杆件几何绕率问题 |
| 5.9.1 几何绕率定义 |
| 5.9.2 几何绕率优化 |
| 5.9.3 几何绕率优化算例 |
| 5.9.4 参数化实现 |
| 5.10 本章小结 |
| 第六章 基于库仑定律的自由曲面网格生成 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 粒子自动配置算法 |
| 6.2.1 库仑定律 |
| 6.2.2 电场强度 |
| 6.3 算法运行机制 |
| 6.3.1 粒子运动驱动力 |
| 6.3.2 等效电场场强 |
| 6.3.3 粒子坐标的更新 |
| 6.3.4 算法实现过程 |
| 6.3.5 收敛准则 |
| 6.4 自由曲面三角网格生成 |
| 6.4.1 初始布点 |
| 6.4.2 基于参数域映射的网格生成 |
| 6.4.3 施加曲面吸引力的网格直接生成 |
| 6.4.4 特殊曲面网格生成 |
| 6.5 基于渐进法的网格生成 |
| 6.5.1 基于初始点的渐进网格生成原理 |
| 6.5.2 基于初始基线的渐进网格生成原理 |
| 6.6 网格品质评价 |
| 6.7 网格走向调整 |
| 6.8 网格大小调控 |
| 6.9 基于初始点的渐进网格生成算例 |
| 6.9.1 力学性能对比 |
| 6.9.2 水滴形曲面网格生成 |
| 6.10 基于初始基线的渐进网格生成算例 |
| 6.10.1 算例一 |
| 6.10.2 算例二 |
| 6.10.3 算例三 |
| 6.11 本章小结 |
| 第七章 考虑力学性能的自由曲面网格生成与优化 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 基于应变能梯度的网格优化 |
| 7.2.1 应变能梯度及节点调整策略 |
| 7.2.2 应变能梯度的推导 |
| 7.2.3 常规解析曲面网格调整 |
| 7.2.4 网格光顺处理 |
| 7.2.5 自由曲面空间网格结构网格调整 |
| 7.3 基于库仑定律的考虑力学性能的网格大小调控 |
| 7.4 基于结构主应力迹线的网格生成 |
| 7.4.1 主应力迹线 |
| 7.4.2 拟弹簧法 |
| 7.4.3 单点集中荷载下网格生成 |
| 7.4.4 整体均布荷载下网格生成 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间主要科研成果 |
| 致谢 |
（3）基于Kangaroo“粒子-弹簧系统”的主动弯曲结构参数化找形方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题缘起 |
| 1.2 研究对象与目标 |
| 1.2.1 研究对象 |
| 1.2.2 研究目标 |
| 1.2.3 研究意义 |
| 1.2.4 研究方法 |
| 1.2.5 论文框架 |
| 第二章 主动弯曲结构的研究概况 |
| 2.1 国内外文献综述 |
| 2.1.1 国内文献 |
| 2.1.2 国外文献 |
| 2.2 国内外实践项目综述 |
| 2.2.1 国内实践 |
| 2.2.2 国外实践 |
| 2.2.2.1 国外教学实践 |
| 2.2.2.2 国外工程实践 |
| 2.3 主动弯曲结构的找形方法 |
| 2.3.1 弹性弯曲的理论基础 |
| 2.3.2 找形方法 |
| 1.实验法 |
| 2.数理解析法 |
| 3.数字模拟法 |
| 2.4 本章总结 |
| 第三章 Kangaroo“粒子-弹簧系统”与主动弯曲结构线单元的找形方法 |
| 3.1 弯曲单元的分类 |
| 3.2 主动弯曲结构线单元的找形 |
| 3.2.1 Kangaroo 的“粒子-弹簧系统”及弯曲模块 |
| 3.2.2 线单元的基础找形步骤 |
| 3.3 刚度脚本设计 |
| 3.4 影响形式变化的因素与找形过程 |
| 3.4.1 荷载变化 |
| 3.4.2 材料设置 |
| 3.4.2.1 杨氏模量变化 |
| 3.4.2.2 厚度变化 |
| 3.4.3 本节小结 |
| 3.5 本章总结 |
| 第四章 主动弯曲结构各向同性薄板单元的找形方法 |
| 4.1 基础找形步骤 |
| 4.1.1 Kangaroo 弯曲模块 |
| 4.1.2 各向同性薄板的基础找形步骤 |
| 4.2 刚度脚本设计 |
| 4.3 影响形式变化的因素与找形过程 |
| 4.3.1 细分方式 |
| 4.3.2 材料设置 |
| 4.3.2.1 杨氏模量变化 |
| 4.3.2.2 厚度变化 |
| 4.3.3 荷载变化 |
| 4.3.4 边界条件变化 |
| 4.3.4.1 边界几何形态变化 |
| 4.3.4.2 边界锚固条件变化 |
| 4.3.5 本节小结 |
| 4.4 找形结果的验证 |
| 4.4.1 材料选取 |
| 4.4.2 实验结果对比 |
| 4.4.2.1 杨氏模量变化 |
| 4.4.2.2 厚度变化 |
| 4.3.2.3 边界条件变化 |
| 4.5 本章总结 |
| 第五章 主动弯曲结构各向异性薄板单元的找形方法 |
| 5.1 各向异性的理解 |
| 5.1.1 各向异性 |
| 5.1.2 莫尔圆 |
| 5.2 刚度脚本设计 |
| 5.3 影响形式变化的因素与找形过程 |
| 5.3.1 单一材料的不同纹理方向组合 |
| 5.3.2 多种材料的组合 |
| 5.3.3 多种材料组合的闭合弯曲 |
| 5.3.4 本节小结 |
| 5.4 找形结果的验证 |
| 5.4.1 材料选取 |
| 5.4.2 实验结果对比 |
| 5.4.2.1 单一材料纹理变化 |
| 5.4.2.2 多种材料组合 |
| 5.4.2.3 多种材料组合的闭合弯曲 |
| 5.5 本章总结 |
| 第六章 论文总结 |
| 6.1 研究内容与成果总结 |
| 6.2 研究的不足与展望 |
| 致谢 |
| 主要参考文献 |
| 插图和附表清单 |
| 附录 刚度脚本程序代码 |
| 附录 攻读学位期间发表的学位论文目录 |
（4）自平衡张拉整体索穹顶结构的理论分析与试验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 张拉整体结构找形研究现状 |
| 1.2.2 张拉整体结构拓扑优化研究现状 |
| 1.2.3 张拉整体结构动力学研究现状 |
| 1.2.4 张拉整体环研究现状 |
| 1.2.5 索穹顶结构研究现状 |
| 1.2.6 研究现状小结 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 张拉整体结构的静力学与动力学方程 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 张拉整体结构的数学描述 |
| 2.2.1 张拉整体结构的形态 |
| 2.2.2 张拉整体结构的杆件信息 |
| 2.2.3 张拉整体结构的势能与动能 |
| 2.3 张拉整体结构的静力学方程 |
| 2.3.1 平衡方程 |
| 2.3.2 协调方程 |
| 2.3.3 平衡方程的线性化 |
| 2.3.4 特征值屈曲分析方法 |
| 2.3.5 算例分析 |
| 2.4 张拉整体结构动力学方程 |
| 2.4.1 整体节点坐标为变量的动力学方程 |
| 2.4.2 边界条件的处理 |
| 2.4.3 动力学方程的线性化 |
| 2.4.4 结构的自振特性分析 |
| 2.4.5 算例分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 张拉整体结构的找形方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于Levenberg-Marquardt的找形方法 |
| 3.2.1 非线性最小二乘问题 |
| 3.2.2 Levenberg-Marquardt方法 |
| 3.2.3 算例分析 |
| 3.3 基于广义逆的找形方法 |
| 3.3.1 平衡方程最小二范数解 |
| 3.3.2 算例分析 |
| 3.4 基于能量最优化的找形方法 |
| 3.4.1 无约束非线性优化问题 |
| 3.4.2 基于修正牛顿法的求解 |
| 3.4.3 算例分析 |
| 3.5 带刚体的广义张拉整体结构的找形 |
| 3.5.1 带刚体的广义张拉整体结构的数学描述 |
| 3.5.2 带刚体的广义张拉整体结构的平衡方程 |
| 3.5.3 带刚体的广义张拉整体结构的找形方法 |
| 3.5.4 算例分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 自平衡张拉整体索穹顶结构的优化设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于遗传算法的张拉整体环拓扑优化 |
| 4.2.1 张拉整体环结构的设计方法 |
| 4.2.2 基于遗传算法的拓扑优化 |
| 4.2.3 算例分析 |
| 4.3 新型张拉整体环的形状优化 |
| 4.3.1 新型张拉整体环结构的形态 |
| 4.3.2 两阶段最小质量设计方法 |
| 4.3.3 形状优化与算例分析 |
| 4.4 索穹顶的形状优化 |
| 4.4.1 索弯顶结构的设计概念研究 |
| 4.4.2 索穹顶的两阶段最小质量设计 |
| 4.4.3 索穹顶结构的形状与拓扑优化 |
| 4.5 自平衡张拉整体索穹顶结构的协同设计 |
| 4.5.1 自平衡张拉整体索穹顶结构形状 |
| 4.5.2 结构预应力设计 |
| 4.5.3 构件截面积设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 自平衡张拉整体索穹顶结构的力学性能研究和张拉成形分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 自平衡张拉整体索穹顶结构静力分析 |
| 5.2.1 全跨均布竖向荷载作用 |
| 5.2.2 半跨竖向荷载作用 |
| 5.2.3 半跨水平荷载作用 |
| 5.3 自平衡张拉整体索穹顶结构动力性能 |
| 5.3.1 自平衡张拉整体索穹顶结构自振特性 |
| 5.3.2 地震荷载作用下的结构响应时程分析 |
| 5.4 自平衡张拉整体索穹顶张拉成形分析 |
| 5.4.1 自平衡张拉整体索穹顶的张拉方案 |
| 5.4.2 张拉成形过程分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 自平衡张拉整体索穹顶结构的试验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 张拉整体结构模型相似理论 |
| 6.2.1 结构静力相似理论 |
| 6.2.2 动力相似理论 |
| 6.2.3 算例分析 |
| 6.3 自平衡张拉整体索穹顶结构的试验研究 |
| 6.3.1 试验模型设计 |
| 6.3.2 试验前期准备 |
| 6.3.3 试验模型的张拉成形过程测试 |
| 6.3.4 静力加载测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要工作与结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学期间取得的科研成果 |
（5）索肋张拉式空间折展天线机构设计与索网找形研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题的来源 |
| 1.1.2 研究的目的和意义 |
| 1.2 空间展开天线的国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外展开天线的研究现状 |
| 1.2.2 国内展开天线的研究现状 |
| 1.3 空间展开天线基础理论与关键技术研究现状 |
| 1.3.1 空间折展机构设计 |
| 1.3.2 空间展开机构动力学研究 |
| 1.3.3 天线索网结构找形与精度调整研究 |
| 1.4 当前研究存在的问题 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 索肋张拉式折展天线机构构型设计与刚度分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 索肋张拉式折展天线机构方案与展开原理 |
| 2.3 展开单元几何建模与构型设计 |
| 2.3.1 展开高度约束 |
| 2.3.2 展开机构构型设计 |
| 2.4 张拉式天线结构刚度分析与张紧索布局设计 |
| 2.4.1 张紧索对称性初始布局形式 |
| 2.4.2 张紧索对天线刚度的影响分析 |
| 2.4.3 张紧索的布局设计 |
| 2.5 拉索几何刚度的非线性分析 |
| 2.5.1 拉索几何刚度的非线性 |
| 2.5.2 预应力拉索载荷与刚度关系 |
| 2.5.3 拉索内预应力与刚度关系 |
| 2.6 预应力对索、梁单元动刚度的影响分析 |
| 2.6.1 预应力梁动刚度分析 |
| 2.6.2 预应力拉索动刚度分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 含预应力的索肋张拉式天线结构非线性力学建模与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 索-梁结构的非线性力学建模 |
| 3.2.1 含预应力的非线性空间梁单元模型 |
| 3.2.2 含预应力的非线性空间索单元模型 |
| 3.3 索肋张拉式天线结构的非线性力学建模 |
| 3.3.1 天线结构参数化数学模型 |
| 3.3.2 天线展开结构非线性力学建模 |
| 3.4 索肋张拉式天线结构的动力学仿真分析 |
| 3.4.1 特征值求解 |
| 3.4.2 天线结构的模态分析 |
| 3.4.3 不同因素对天线动力学特性影响分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 索肋张拉式天线拉索预应力及结构参数优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 索肋张拉式折展天线拉索预应力的优化 |
| 4.2.1 天线展开结构柔性变形分析 |
| 4.2.2 基于遗传算法的天线展开机构拉索预应力优化 |
| 4.2.3 天线机构张紧索预应力优化算例分析 |
| 4.3 索肋张拉式折展天线结构参数优化 |
| 4.3.1 天线展开结构参数优化模型 |
| 4.3.2 天线结构参数优化算例分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 索肋张拉式天线索网结构找形与精度调整 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 天线索网结构几何构型创建 |
| 5.2.1 天线索网结构组成 |
| 5.2.2 考虑垂跨比的网面几何构型 |
| 5.2.3 天线索网结构数学建模 |
| 5.3 考虑展开结构柔性变形的索网找形设计方法 |
| 5.3.1 力密度法找形分析 |
| 5.3.2 考虑展开机构变形的网面找形方法 |
| 5.3.3 索网找形优化模型的建立 |
| 5.3.4 算例分析 |
| 5.4 索网结构精度调整 |
| 5.4.1 索网精度调整原理 |
| 5.4.2 索网精度优化求解算法 |
| 5.4.3 算例分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 索肋张拉式折展天线样机研制与实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 索肋张拉式折展天线的机构设计 |
| 6.2.1 上、下肋杆间展开铰链机构 |
| 6.2.2 主肋展开机构 |
| 6.2.3 四连杆铰链联动机构 |
| 6.3 索肋张拉式天线缩比样机研制 |
| 6.4 驱动选型及机构展开功能验证 |
| 6.5 天线机构重复展开精度实验 |
| 6.5.1 测试原理与方案 |
| 6.5.2 重复展开精度分析 |
| 6.6 天线展开机构刚度实验 |
| 6.6.1 静刚度实验结果 |
| 6.6.2 固有频率实验结果 |
| 6.7 索网结构网面精度检测与空间环境影响因素分析 |
| 6.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）环形天线的热变形分析与找形研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 网状可展天线简介 |
| 1.3 课题的背景及研究的目的和意义 |
| 1.3.1 课题的背景 |
| 1.3.2 研究的目的和意义 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.4.1 国内研究现状 |
| 1.4.2 国外研究现状 |
| 1.5 本文主要内容 |
| 第二章 空间环境特性及热学理论分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 空间环境特性分析 |
| 2.3 热环境基本假设与热参数的设定 |
| 2.4 轨道与姿态分析 |
| 2.5 热学理论分析 |
| 2.5.1 热平衡关系 |
| 2.5.2 热辐射-传导理论 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 天线在轨温度场分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 环形天线的简化建模方法 |
| 3.3 环形可展天线算例模型 |
| 3.4 温度场分析 |
| 3.4.1 温度场计算流程 |
| 3.4.2 环形天线温度场分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 考虑热变形的反射面找形方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 热变形分析 |
| 4.2.1 热变形理论 |
| 4.2.2 热变形分析模型的建立 |
| 4.3 计及空间温度场的找形方法 |
| 4.3.1 力密度找形法 |
| 4.3.2 非线性有限元法 |
| 4.3.3 计及热变形的找形方法 |
| 4.4 算例分析 |
| 4.4.1 热变形算例分析 |
| 4.4.2 计及热变形找形方法的算例分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 本文创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（7）结构找形分析技术在复杂造型项目中的应用（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 理论介绍 |
| 1.1 理论背景 |
| 1.2 力密度分析法 |
| 1.3 推力线网络分析法 |
| 1.4 粒子弹簧系统分析法 |
| 2 FDM应用案例 |
| 2.1 项目背景介绍 |
| 2.2 项目找形分析 |
| 2.3 找形结构分析 |
| 3 TNA应用案例 |
| 3.1 项目背景介绍 |
| 3.2 项目找形分析 |
| 3.3 找形结构分析 |
| 4 PSS应用案例 |
| 4.1 项目背景介绍 |
| 4.2 项目找形分析 |
| 4.3 找形结构分析 |
| 5 参数化找形分析经验积累 |
| 6 结论 |
（8）基于粒子群优化算法的索膜结构找形研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外索膜结构的发展状况 |
| 1.3 膜结构的特点及分类 |
| 1.4 索膜结构设计过程 |
| 1.5 目前索膜结构找形的国内外研究现状 |
| 1.6 智能优化算法 |
| 1.7 索膜结构找形中存在的问题 |
| 1.8 本文研究内容 |
| 2 基于粒子群优化算法的索膜结构找形理论基础 |
| 2.1 粒子群算法基本原理及特点 |
| 2.2 基于粒子群算法的索膜结构找形优化模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 基于粒子群优化算法的索膜结构找形优化分析 |
| 3.1 索膜结构的非线性有限元法理论分析 |
| 3.2 菱形双曲面索膜结构的找形优化分析 |
| 3.3 旋转悬链面索膜结构的找形优化分析 |
| 3.4 马鞍面索膜结构的找形优化分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 索膜膜结构受荷时的褶皱问题分析与处理 |
| 4.1 褶皱判别准则 |
| 4.2 褶皱产生后的处理方法 |
| 4.3 典型索膜结构的褶皱分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）不确定性结构的过估计与能带特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.2.1 不确定性结构的研究背景与意义 |
| 1.2.2 周期结构的研究背景与意义 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 区间力密度的过估计研究 |
| 1.3.2 区间有限元的过估计研究 |
| 1.3.3 不确定性周期结构的能带特性 |
| 1.4 本文的主要研究工作 |
| 第二章 区间力密度的过估计研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 区间运算规则 |
| 2.3 改进区间力密度法 |
| 2.4 不确定索网结构找形 |
| 2.5 数值算例 |
| 2.5.1 改进区间力密度 |
| 2.5.2 不确定索网结构找形 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于动力学的区间有限元的过估计研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于区间有限元的动力学模型 |
| 3.3 过高估计来源 |
| 3.4 基于单元的子区间摄动法 |
| 3.5 数值算例 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 不确定周期结构的能带特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 二维晶格的几何学描述 |
| 4.3 单元晶胞的运动方程 |
| 4.3.1 单原子晶胞 |
| 4.3.2 双原子晶胞 |
| 4.3.3 四原子晶胞 |
| 4.4 不确定性周期结构的求解 |
| 4.4.1 扰动法 |
| 4.4.2 渐近积分法 |
| 4.5 数值算例 |
| 4.5.1 单原子晶胞 |
| 4.5.2 双原子晶胞 |
| 4.5.3 四原子晶胞 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）基于结构性能的建筑曲面生形研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 问题的提出 |
| 1.2.1 对建筑曲面结构合理性的忽视 |
| 1.2.2 结构设计“后合理化”的代价 |
| 1.2.3 性能化设计走向唯技术论的偏颇 |
| 1.3 研究目的和意义 |
| 1.4 相关研究概况 |
| 1.4.1 建筑曲面找形的研究 |
| 1.4.2 数字图解静力学的研究 |
| 1.4.3 曲面形态优化理论的研究 |
| 1.4.4 数字化结构性能设计理论研究 |
| 1.4.5 结构与建筑关系的研究 |
| 1.5 研究内容与方法 |
| 1.5.1 基本概念界定 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 研究方法 |
| 1.6 论文框架 |
| 第2章 建筑曲面的结构找形 |
| 2.1 从悬链线到悬链网找形 |
| 2.1.1 早期的悬链线理论 |
| 2.1.2 二维悬链拱 |
| 2.1.3 三维悬链网 |
| 2.2 极小曲面与皂膜实验 |
| 2.2.1 极小曲面的定义 |
| 2.2.2 不同边界条件的皂膜实验 |
| 2.2.3 不同形状的皂膜曲面 |
| 2.3 传统结构找形的数字化解读——以Kangaroo插件找形为例 |
| 2.3.1 Kangaroo曲面找形的工作原理 |
| 2.3.2 传统曲面找形的数字化解读 |
| 2.3.3 从传统再现走向数字化曲面找形 |
| 第3章 建筑曲面的形态优化 |
| 3.1 建筑曲面生形的“后合理化”与优化 |
| 3.1.1 形式与结构的平衡——二十世纪中期建筑曲面生形的探索 |
| 3.1.2 自由曲面结构的形态创建 |
| 3.1.3 建筑曲面的结构分析与结构形态优化 |
| 3.2 曲面形态优化的算法 |
| 3.2.1 基于遗传算法的优化问题 |
| 3.2.2 基于遗传算法的曲面结构优化 |
| 3.3 建筑曲面的形态优化——以Karamba插件优化为例 |
| 3.3.1 Karamba结构分析的工作原理 |
| 3.3.2 从曲面结构分析到到优化筛选 |
| 3.3.3 Karamba壳体形态优化的案例解读与拓展 |
| 第4章 基于结构性能建筑曲面生形的流程与综合评价 |
| 4.1 建筑曲面生形流程探析 |
| 4.1.1 从设计意向到初始形式 |
| 4.1.2 从结构概念到物理模型 |
| 4.1.3 从数字模型到建筑曲面 |
| 4.2 数字化建筑曲面生形流程与工具 |
| 4.2.1 数字化建筑曲面生形的流程 |
| 4.2.2 数字化建筑曲面生形工具的选择与比较 |
| 4.3 建筑曲面形式的综合评价 |
| 4.3.1 观念与结构的平衡 |
| 4.3.2 建筑曲面的建构表现 |
| 4.3.3 数字建构与物质性回归 |
| 第5章 基于结构性能的曲面生形的设计实践 |
| 5.1 “Connection”——朝圣之路的服务中心方案一 |
| 5.1.1 前期分析与设计策略 |
| 5.1.2 曲面形式的演化与方案比选 |
| 5.1.3 效果展示 |
| 5.2 “Cross”——朝圣之路的服务中心方案二 |
| 5.2.1 前期分析与设计策略 |
| 5.2.2 曲面形式的演化与方案比选 |
| 5.2.3 效果展示 |
| 第6章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 二十世纪中期力学建构建筑曲面案例 |
| 附录 B 朝圣之路的服务中心方案的生形逻辑 |
| 附录 C 术语解释 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
四、力密度找形分析方法及计算机实现（论文参考文献）
- [1]仿生张拉腕关节的设计与分析[D]. 刘甜璐. 燕山大学, 2021(01)
- [2]自由曲面单层空间网格结构形态与网格优化研究[D]. 刘峰成. 东南大学, 2020
- [3]基于Kangaroo“粒子-弹簧系统”的主动弯曲结构参数化找形方法研究[D]. 章太雷. 南京大学, 2020(11)
- [4]自平衡张拉整体索穹顶结构的理论分析与试验研究[D]. 马烁. 浙江大学, 2020(01)
- [5]索肋张拉式空间折展天线机构设计与索网找形研究[D]. 刘瑞伟. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [6]环形天线的热变形分析与找形研究[D]. 武聪魁. 天津大学, 2019(01)
- [7]结构找形分析技术在复杂造型项目中的应用[J]. 梁道轩,侯胜利. 建筑结构, 2019(22)
- [8]基于粒子群优化算法的索膜结构找形研究[D]. 梁美荣. 辽宁工程技术大学, 2019(07)
- [9]不确定性结构的过估计与能带特性分析[D]. 赵茜. 西安电子科技大学, 2019(02)
- [10]基于结构性能的建筑曲面生形研究[D]. 唐一伦. 天津大学, 2019(06)