结构模型修改重分析的研究

在机械、土木、航空航天以及船舶等工程中，越来越多的大型复杂结构需要设计与优化。设计过程中大部分时间消耗在反复地用有限元方法对新产生的结构进行重分析上。特别地，由于在结构的拓扑优化设计、破坏分析、建筑设计等过程中，结构有限元模型（自由度）的变化，计算成本将更高。重分析的目的是利用结构修改前初始分析的相关信息，设计高效算法来求解修改后结构的响应，使得计算成本显著降低。有效的重分析方法能够大大加速设计与优化过程。因此开发结构模型修改的重分析方法是非常必要和迫切的,对于解决工程实际问题至关重要。预条件是科学与工程计算中复杂问题求解的最关键技术。本课题拟应用预条件技术研究结构有限元模型修改重分析问题，建立各种模型修改问题的预条件矩阵，设计出高效率、高精度的算法，编写出相应的程序模块。本课题的研究成果可用于结构的拓扑设计与优化、破坏分析、可靠性分析以及受控结构、智能结构、自适应结构以及概念设计问题等。