摘要：自由曲面和树状结构在大跨度建筑中应用广泛,其承载能力与形状密切相关。树承式自由曲面结构融合了两种结构形式的几何特点,但目前形态创建研究大多围绕单一结构形式展开。为充分考虑不同结构形式在承载过程中的协同作用,建立了树状结构与自由曲面壳体结构的联合形态创建方法。采用样条理论和分形技术分别完成两种结构的初始形状生成,利用参数域建立树状结构与自由曲面壳体之间的位置关系,通过调整曲面型值点、曲面与树状支承交点和树状结构非交节点3类设计变量实现以结构整体应变能最小化为目标的形态优化,同时对优化前后结构的受力特征、应变能变化展开分析,并研究不同设计变量调整方案对优化结果的影响。结果表明:初始形状创建方法满足树承式自由曲面结构几何特征表达的需要;优化后的结构主要以薄膜力和轴向力传递荷载,整体刚度得到了明显提高,验证了优化方法的有效性;在满足建筑与结构需求的前提下,不同的设计变量调整方式还可为建筑设计提供多种受力性能良好的方案。

摘要：近年来,基于深度学习的人像图像抠图技术已经成为研究热点.相比传统的抠图方法,深度学习抠图技术通过使用深度神经网络来学习和识别图像中的各种特征,从而进行精确的人像抠图,具有更高的精细度和稳定性.为了获得更精细的前景蒙版,Trimap常作为网络的额外的输入.然而,当前许多方法在利用Trimap的特征方面效率不高,并且都倾向于设计更深更复杂的模型网络,这可能会导致模型计算资源占用较大增加以及减缓模型的计算速度.针对以上情况,本文提出了一种以Trimap作为额外输入的简单架构抠图模型,具体来说,本文通过将Trimap图像与原始图像进行特征融合,使得抠图网络能够更好地关注到Trimap中的特征线索.此外,本文还设计了一种新型的归一化方式,以适应模型的训练过程.与近年流行的抠图模型相比,该模型在公开的人像数据集上显示出更低的量化损失(mse:0.0003,mad:0.0019,grad:6.0,conn:3.3),并且具有更精细的边界效果.

摘要：针对杆系结构,利用单元、节点坐标参数与结构应变能的关系,提出能够兼顾拓扑与形状的杆系结构形态创构方法。该方法基于有限元平衡方程,分别计算节点自由移动、约束移动、单元增加和单元消除等四种应变能敏感度,并利用这些敏感度与应变能变化关系生成或修正结构的拓扑形状,调整节点位置,最终得到应变能最小的合理结构形态。支座条件、空间条件等设计参数对最终结构形态的影响较大,利用该方法的此特点,可以调整设计参数得到多种合理的结构几何形状,在方案设计阶段可供设计人员参考。算例表明,该方法所得到的结构以轴力的形式传递荷载,而且能够保证刚度要求。

摘要：为便于形态创构方法在工程设计中的应用,有效改善框架结构的抗侧刚度,本文提出一种"先增后减"的创构策略来寻找其合理的支撑分布.在该创构策略中,结构演化从简单结构开始,可快速有效地寻找结构的高效传力路径.同时还提出一种改进的构件效率指标用于表征水平荷载作用下的构件效率,并在该创构策略中进行应用.算例表明,此效率指标和创构策略对寻找框架结构有效支撑效果良好.

摘要：为避免考虑瞬态动力性能时拓扑优化的高计算成本,满足工程快速设计的需求,获得主要静动荷载作用下的合理结构形态,本文提出了一种低计算成本的兼顾静动荷载的结构拓扑优化方法。施加的动荷载是地震等效荷载,用振型分解法和抗震规范中的反应谱曲线确定;通过结构形态、动力特性和地震等效静载的相互反馈和作用实现了考虑结构动力特性的拓扑优化;此外,还提出方法的自动进化策略。算例表明,方法可有效实现兼顾静动性能的拓扑优化。

摘要：对建筑结构设计的多功能要求,以平面问题为研究对象,对改进进化论方法进行了功能上的改进,增强了方法对复杂空间条件的适应性,提高了计算效率和所生成结构体的质量。针对建筑对空间的限制,将方法的允许空间拓展为自由边界允许空间,并引进临时允许空间的概念;针对结构功能需求,研究了能够适应支座改变、荷载组合等多工况情况的合理结构形态创构方法;考虑到材料的受力特性,研究了相应(如指定构件纯受压或纯受拉)的结构拓扑形态优化方法。文中还通过算例分析了方法的特点,探讨了方法所得到结构形态的一些力学特性。该方法所得结构为以均匀拉压应力形式来抵抗荷载,其形式可为结构概念设计提供参考。

摘要：根据应变能与节点坐标之间的关系,建立了创构自由曲面网壳结构形态的方法。该方法利用应变能的性质通过节点坐标的移动,逐步减少结构应变能,最终得到结构应变能最小的合理结构形态。所得到的结构不仅具有形状自由、灵活的特点,而且具有足够的刚度和极限承载力,同时与常规单层网壳结构相比很少受初始节点偏差的影响。最终的结构形状,与初始形状、空间条件等密切相关,在方案设计阶段利用该方法可以得出与不同初始条件相应的多种合理形状,也可以对建筑师所确定的形状进行修正,提高力学性能的合理性。

摘要：当多机头冷水机组串联满液式换热器流程数量大于1时,至少1台换热器内存在水温分段现象。通常设计时未考虑该现象对机组性能的影响。采用分段计算的方法对双机头机组换热器内的水温分布进行了校核计算。结果表明,计算压比较设计压比分别偏离了4.9%和-6.42%,为压缩机、节流孔板的优化设计提供了依据。测试发现机组能效提高了2.26%。

摘要：通过合理添加支撑构件修正框架结构形态,具有重要的工程应用价值。基于以往研究成果,针对框架结构进行形态创构方法的应用研究,通过灵活使用节点移动和单元增减操作对框架结构形态修正,对不同荷载、不同初始形态下的框架结构合理形态进行探讨。结果表明,杆系结构形态创构方法可有效提高结构承载效率,使框架结构的主要内力从弯矩逐步转化为轴力。该方法为框架结构的形态设计提供了一种新的设计思路。

摘要：为提升密柱密梁框架体系的抗震性能,提出了一种新思路,用于得到抗震性能优良的带支撑框架。首先,对低层轻钢框架进行非线性动力时程分析,通过对结构的最大地震效应进行静力等效,获得地震作用的水平等效静荷载。其次,将水平等效荷载与竖向荷载进行组合,利用双向渐进结构优化(BESO)方法对一榀密柱框架进行支撑分布的拓扑优化,得到一种应力分布较均匀且抗震性能优良的带支撑框架。优化中,梁柱位置单元保持不变,通过单元增减的双向进化获得传力骨架,再用等截面杆件将该骨架重构成带支撑框架。同时,利用由优化结果得来的结构概念设计多种密柱框架支撑分布方案。最后,以顶点侧向位移为性能指标,通过非线性动力时程分析,比较了这些带支撑框架的抗震性能。结果表明:拓扑优化得到的带支撑框架性能优于通过结构概念得到的带支撑框架。据此,给出了低层轻钢建筑密柱框架支撑分布的设计建议。