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作者
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Lisa Vatterodt
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大学
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萨尔州科技与经济高等专科学校 |
在第一步中，通过有限元法（FEM）进行板结构的静力分析。应用了明德林板理论的基础知识以及主应力和相关主应力方向的确定。所获得的数值作为板内力流模拟的基础。工作的核心是利用基于颗粒的网络模型实现多头粘菌算法，该模型再现了粘菌的自然模式形成和适应机制。在此过程中，使用考虑化学吸引剂浓度移动的颗粒，并通过简单的感知规则形成自组织网络。在模拟中，板的支点和从FEM计算得到的主力矩轨迹起到了刺激的作用。
模拟是迭代进行的，网络通过加强主路径进行优化，直到达到稳定的平衡状态。结果表明，基于颗粒的模型能够自适应映射板的力流线，并生成一个显著不同于传统正交钢筋网格的网络结构。这使得可以沿实际应力路径进行有针对性的钢筋布置，从而实现更好的材料利用、减少钢筋使用量并提高承载能力。此外，该方法的高灵活性也得到了强调，它可以稳健地表示具有变化边界条件和负载情况的复杂板结构。这为建筑工程中资源节约和可持续的构造方法开辟了前景。