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研究生: 張明堯
Ming-Yao Chang
論文名稱: 結構用鋼材非彈性模型參數最佳化
Study on Parameter Optimization of a Nonlinear Material Model of Structural Steel
指導教授: 鄭敏元
Min-Yuan Cheng
廖國偉
Kuo-Wei Liao
口試委員: 鄭敏元
Min-Yuan Cheng
廖國偉
Kuo-Wei Liao
陳正誠
Cheng-Cheng Chen
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 營建工程系
Department of Civil and Construction Engineering
論文出版年: 2019
畢業學年度: 107
語文別: 中文
論文頁數: 55
中文關鍵詞: 自動化最佳化非線性材料結構分析
外文關鍵詞: Nonlinear material model
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由於大型結構實驗費用昂貴,研究人員經常利用實驗數據建立數值模型,用以模擬結構實驗反應,在數值模型建立的過程中,非線性材料模型參數通常需要使用試誤法找尋最適合的參數組合,在這過程中往往耗費大量時間,且試誤法找尋出的參數組合並非為擬合實驗數據的最佳解。為減少研究人員建立數值模型所耗費的時間,本研究以MATLAB做為開發平台,搭配Abaqus有限元素分析軟體作為分析工具,建立一套自動化分析的流程,並利用粒子群最佳化(Particle Swarm Optimization, PSO)以及生物共生演算法(Symbiotic Organisms Search, SOS)之最佳化搜尋方法擬合實驗數據,找尋最佳的非線性材料模型參數,以利研究人員建立可靠的數值模型。本研究以自動化流程建立非線性材料模型參數最佳化搜尋方法,以兩組實驗進行參數擬合,驗證本方法的可行性。


Because of the high cost of structural experiments, researchers usually use real experimental data to build numerical models to simulate the reactions. To build a reliable numerical model, researchers will use the nonlinear material model to make the simulation as much as possible to be real. It will spend a lot of time to find the most suitable parameters of the nonlinear material model by trial and error. In this study, the optimization methods are used to estimate the parameters of the combined hardening nonlinear material model in order to reduce the time it takes for researchers.
This study used two methods of optimization, Particle Swarm Optimization (PSO) and Symbiotic Organisms Search (SOS), to find the most suitable parameters of the combined hardening model in Abaqus by MATLAB as the programming platform, and to verify the feasibility by the real experiments.

目錄 第1章 緒論 1.1 研究背景 1.2 研究動機及目的 1.3 研究方法 1.4 論文架構 第2章 文獻回顧 2.1 實驗數據擬合與數值模型之最佳化 2.2 非線性材料模型及其參數 2.3 最佳化演算法 2.4 選定擬合目標及其實驗內容 第3章 研究方法 3.1 Abaqus自動化分析流程建立 3.1.1 前處理及求解器 3.1.2 後處理 3.1.3 二次開發 3.1.4 自動化分析流程建立 3.2 數值模型建立 3.2.1 初始模型建立 3.2.2 材料模型 3.2.3 載重歷程輸入 3.3 最佳化演算法之探討 3.3.1 生物共生演算法 (SOS) 3.3.2 粒子群最佳化 (PSO) 3.3.3 最佳化目標(適存值)建立 3.4 自動化實驗參數擬合流程 第4章 結果分析 4.1 非線性材料模型參數最佳化結果 4.1.1 梁柱接頭實驗 4.1.2 H型鋼梁實驗 4.2 參數驗證 第5章 結論與建議 5.1 結論 5.2 建議與未來展望 參考文獻

參考文獻

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