摘要桁架结构在现代工程中的应用已经越来越广泛了，本文重点研究了桁架结构优化的原理和它的设计方法，在保证它的使用要求的基础上（如强度、刚度、寿命等），进行桁架结构的参数化优化设计，通过选择合适的设计变量、状态变量和目标函数，创建合适的约束方程，利用ANSYS软件进行有限元优化分析，进行优化计算，找出最合理的结构模型。保证桁架结构的体积最小（即重量最轻）。这样可以使得桁架结构所承受的载荷尽量接近其容许应力值，达到满应力设计要求，桁架结构的材料的利用率达到最高，保证其合理性和经济性。56683

本文应用结构力学、有限元、优化等理论，对桁架结构的优化设计进行了研究。文中所做的工作，研究所采用的方法对实际土程结构设计会有一定的参考意义和应用价值。

毕业论文关键词:桁架结构优化设计；ANSYS；有限元分析；优化变量

Abstract Application of truss structure in modern engineering, has been more and more widely. This paper focuses on the principle of optimization of truss structure and its design method. On the basis of assurance requirements for its use on (such as strength, stiffness, life etc.), for design parameter optimization of truss structure, the selection of the design variables, state variables and the appropriate objective function, create constraint equation suitable, finite element analysis and using the ANSYS software, optimization, find out the structure model is the most reasonable.To ensure the minimum volume of truss structure .Load this makes the truss structure. As close as possible to the allowable stress value, to achieve the full stress design requirements, the truss structure material rate reached the highest, ensure the rationality and economy.

    In this paper, optimizing design of truss was studied based an the theory of structural mechanics finite element and optimization. The research methods have certain reference significance and application value to the actual engineering structure design.

Keywords: optimization design of truss structure; ANSYS; finite-element analysis; The optimization variables 

目录

第一章  绪 论 1

1.1  桁架结构优化设计研究背景 1

1.1.1引言 1

1.1.2结构优化设计的概念 1

1.1.3工程意义 2

1.2 结构优化设计的方法 2

1.2.1 经典的最优化方法 2

1.2.2 启发式算法 3

1.3 桁架优化设计的研究进展和国内外现状 4

1.3.1引言 4

1.3.2 研究进展和现状 4

1.3.3存在的问题 5

    1.4 本文研究的主要内容 5

1.5 本章小结 6

第二章 基于ASNSYS软件的桁架结构的有限元分析 7

2.1有限元方法简介 7

2.1.1概念 7

2.1.2 有限元法的基本思想 7

2.1.3 有限元法的特点 8

2.2 基于ANSYS软件的桁架优化设计过程 8

2.2.1 ANSYS软件简介 8

2.2.2 ANSYS软件的基本模块