隋允康
从事计算固体力学、结构和多学科优化设计、智能结构最优控制等研究、实用数学规划及其应用研究。
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- 姓名:隋允康
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- 担任导师情况:
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学术头衔:
博士生导师
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学科领域:
固体力学
- 研究兴趣:从事计算固体力学、结构和多学科优化设计、智能结构最优控制等研究、实用数学规划及其应用研究。
隋允康教授,博士生导师。从事计算固体力学、结构和多学科优化设计、智能结构最优控制等研究、实用数学规划及其应用研究。毕业于大连工学院(现大连理工大学)应用力学专业。现任北京工业大学学术委员会副主任兼秘书长,机电学院工程力学部主任,力学学科首席教授,北京工业大学力学工程力学博士后流动站主任,博士点(工程力学、流体力学)主任、硕士点(固体力学、工程力学、流体力学)主任,校属工程力学实验中心主任,校直工程数值中心主任,国家级精品课程材料力学责任教授,国家级工程力学实验教学示范中心主任,国家级教学团队负责人,北京市教学名师,北京教育创新标兵。北京工业大学本科教学指导委员会副主任,本科教学督导专家组组长。享受国务院颁发的政府特殊津贴。
现任ISSMO(国际结构和多学科优化学会)会员,中国力学学会理事,中国力学学会力学史与方法论专业委员会理事长,中国力学学会教育工作委员会委员,北京力学学会副理事长兼计算力学专业委员会主任,中国力学学会计算力学专业委员会理事,国际期刊《International Journal of Computational Methods》编委,中国力学学会期刊《计算力学学报》编委,中国力学学会期刊《力学与实践》编委,中国力学学会期刊《工程力学》副主编。
主持多项国家自然科学基金、北京自然科学基金项目和横向委托的工程课题,其中理论研究达到相应领域先进水平,曾获国家自然科学二等奖、国家科技进步三等奖等项国家级奖和国家教委科技进步一等奖等省部级奖。主持几十项工程课题为国家节省大量制造结构资金,如长春第一汽车厂CA141车辆优化每年节省人民币110万元,火车车辆节省人民币830万元,仅两项累积节省上亿元。发表350多篇科技论文、3本专著、80多篇教育论文,获批准32项软件著作权。
主讲本科生材料力学等基础课和结构优化基础等选修课、硕士生和博士生的结构分析与优化设计等必修课,教学效果受学生好评。指导博士生22名和硕士生62名。曾被聘为大连理工大学学生科技活动导师。经常应邀为本校和兄弟院校师生讲授科研成果、教学心得、研究方法和学习方法。
多次出国进行合作、交流和参加国际会议。1985年至1986年于英国利物浦Liverpool大学同国际Engineering Optimization杂志主编Templeman教授进行科研合作,以后又有5次出国讲学和科研合作(1986年和1988年2次在法国Compiegne技术大学,到著名的有限元专家Batoz教授处合作与讲学。1995年在法国Belfort的Sevenans理工学院著名结构优化专家Domaszewski教授合作与讲学,1999年在美国Wright State University同著名的结构优化专家Grandhi教授合作,2007年与法国汉斯大学郭英乔教授合作)。2003年应松泽照男教授邀请在日本北陆先端科学技术大学院大学讲学。曾先后多次去泰国、香港、德国、波兰、美国和韩国参加国际学术会议,其中,于1995年、1997年、1999年、2001年、2005年和2007年6次参加结构和多学科优化优化世界大会WCSMO-1、WCMSO-2、WCSMO-3、WCSMO-4、WCSMO-6和WCSMO-7。
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隋允康, 钱令希, 钟万勰, 程耿东
固体力学学报,1983,(4):469~480,-0001,():
-1年11月30日
用序列二次规划可以高效率地解决许多工程结构的优化问题。一类问题将原来的非线性规划用力学处理和Taylor展开化为一系列二次规划问题,在目标函数可分离的情况下,通过Kuhn-Tucker条件进一步化为以Lagrange乘子为变量的准无约束的二次规划,在目标函数不可分离情况下,则直接求解原变量的近似二次规划,经过序列迭代,可以求解工程结构的静、动力优化问题。另一类问题是将原问题化为正多项式的几何规划,再将其对偶问题化为二次规划,序列迭代求解之,可以求解目标函数、约束函数非线性程度高的工程问题,对按设计规范公式进行设计的一类问题尤为有效
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隋允康, 郭田福
应用数学和力学,1990,11(4):301~310,-0001,():
-1年11月30日
基于有限元概念,本文研究了结构响应对于设计变量的严格解析解,以空间桁架为例,得到了位移显式的解析表达式——一个关于截面设计变量的有理函数,并进行了严格的数学论证;进而推出了有益于结构敏度分析、结构优化的若干结论,针对含有位移显式的优化模型,提出了采用广义几何规划解法的建议;最后计算了若干简例。
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隋允康, 于新, 张桂明
大连理工大学学报,1995,35(3):290-295,-0001,():
-1年11月30日
论述了无约束曲线寻优得到局部最优点的结论,研究了约束曲线寻优的近似解析方法,提出近似可分离规划的对偶求解途径,数值实验表明这是一种具有竞争力的解法。
最优化理论, 结构最优化/, 近似解析解法, 曲线寻优
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隋允康, Yun Kang SUI, Xi Rong, PENG, Ji Li FENG, Hong Ling YE
6th World Congresses of Structural and Multidisciplinary Optimization Rio de Janeiro, 30-03 2005, Brazil 1~10,-0001,():
-1年11月30日
There are three difficulties in the topology optimization problem of continuum structure: (1) The problem under multiple load case is not easy to be approached than one under single load case, because the former becomes a multiple objective problem based on compliance objective function. (2) The problem with local constraints, such as elemental stress limit, is not easy to be solved than one with global constraints, such as displacement or frequency limits, because sensitivity analysis of the former has too expensive computation. (3) The problem with a phenomenon of ill-conditioned load, which is similar with ill-conditioned stiffness matrix in the structural analysis, is not easy to get reasonable final topological structure, because the former is difficult to consider different influences between the loads with small forces and the loads with big forces, and some of topology paths of transferring small forces may disappear during the process of iteration. To overcome above difficulties, five measures are adopted below: (1) Topology optimization model is established by ICM (Independent Continuous Mapping) method. Difficulties caused by multiple objective function of compliance are overcome owing to taking weight as objective function. (2) Based on the von Mises criteria in theory of elastic failure, all element's stress constraints are transformed into a structural energy constraint, namely, a global constraint substitutes for lots of local constraints. (3) To approach of structural energies under multiple load cases, the process of optimization is divided into three steps: <a> the structural energy under the load case corresponding to maximal structural energy subjected to a weight constraint is minimized to converge a minimum energy; <b> according to the minimum energy, a formula based on numerical experience is obtained to determine the allowable structural energy under each load case; <c> an optimization model with the weight function subjected to all allowable structural energies is established and solved to search the optimum topological structure. (4) The phenomenon of the ill-conditioned load is divided to classify into three cases: <a> ill-condition exists between load cases, but not within each load case; <b> ill-condition exists within some load case; <c> ill-condition exists not only between load cases, but also within some load case. (5) A strategy based on strain energy is proposed to adopt ICM method with stress globalization, and the problems of the above mentioned three cases of ill-conditioned load are solved in term of different complementary approaches one by one. Several numerical examples show that the topology path of transferring forces can be obtained more easily by substituting global strain energy constraints for local stresses constraints, and the problem of ill-conditioned load can be solved well by the weighting method which take structural energy as weighting coefficient.
ICM (, independent continuous mapping), method,, globalization of stresses constraints,, topology optimization,, continuum structure,, ill-conditioned load
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【期刊论文】平面连续体多工况应力约束下结构拓扑优化的有无复合体方法*
隋允康, 于新
计算力学学报,2001,18(2):200~204,-0001,():
-1年11月30日
本文在文[4]的基础上,按“有无复合体”模型对应力约束下多工况平面连续体结构拓扑优化的求解进行研究,提出了“工况影响系数”的概念,用于“病态荷载”问题的识别和解决,获得了令人满意的数值结果。
结构拓扑优化, 连续体结构, 独立连续拓扑变量, 有无复合体, 应力约束, 多工况, 工况影响系数, 病态荷载
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隋允康, 邵建义
固体力学学报,2001,22(2):136~142,-0001,():
-1年11月30日
以超静定桁架结构为背景研究了自适应结构的承载能力。 探讨作动器和杆单元的共同工作,用以进行结构分析和控制结构承载能力。 后者意指通过作动器的主动变形调控结构的内力分布以获得更加合理的工作状态。
自适应结构, 强度控制, 作动器, 承载能力, 超静定桁架
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隋允康, 任旭春, 龙连春, 叶宝瑞
计算力学学报,2003,20(3):286~289,-0001,():
-1年11月30日
将ICM(独立、连续、映射)优化方法应用于刚架结构,建立了以重量为目标函数、考虑多工况下应力和位移约束的刚架结构拓扑优化模型。借助于磨光函数和过滤函数,实现了离散变量和连续变量之间的相互转换。考虑多工况应力拓扑解之间、应力和位移约束下拓扑解之间的协调,得到了合理的结果。文中给出的刚架结构拓扑优化算例表明,刚架结构的拓扑结构不同于桁架或连续体。
刚架结构, 拓扑优化, ICM 方法
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隋允康, 龙连春,
石油大学学报(自然科学版),2004,28(1):81~84,-0001,():
-1年11月30日
根据嵌入压电作动器的自适应桁架结构的机电耦合特性,考虑了结构强度、节点最大位移以及作动器最大控制电压等约束条件,提出了以强度、位移和能耗为目标、以电压为控制参数的多目标最优控制模型。该模型通过引入权系数,使多目标问题转化为一个二次目标、线性约束的二次规划问题。限制了设计变量每一步的运动极限,从而保证了算法的稳定性。用数值方法模拟了该模型对结构的控制效果。数值算例表明,该模型具有改善静不定结构应力状态、保证结构形变精度及调节控制能耗的功能。对于静不定结构,可以在一定程度上降低结构的最大工作应力。该模型还具有较小的能耗指标,并使控制点的节点位移尽可能小,利用该模型可以有效地实现单点或多点位移控制。
自适应结构, 多目标优化, 机电耦合, 二次规划, 最优控制模型
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隋允康, 王旱祥**, , 李增亮
机械强度,2004,26(5):534~537,-0001,():
-1年11月30日
运用人工神经网络“反向传播”模型,建立神经网络的拓扑结构,设计相应的网络学习算法;将影响套管柱射孔段强度的主要因素作为系统的输入,确定强度影响系数K与诸因素之间的关系,从而得到预测影响系数K的模型。实例分析结果表明模型预测精度高,可靠性强,是一种有效的预测方法。
套管, 强度, 神经网络, 预测
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【期刊论文】φ300mm的大直径直拉单晶硅勾形磁场下生长的数值模拟
隋允康, 宇慧平, 张峰翊, 常新安, 安国平
无机材料学报,2005,20(2):453~458,-0001,():
-1年11月30日
直径300mm硅片的生产技术是当今硅材料生产研究的重要方向之一,而晶体生长界面的形状、温度分布、晶体中氧的浓度和均匀性等对熔体流动状态十分敏感,采用实验的方法来测量熔体的流动、温度场分布是很困难的,因此很难通过实验的方法获得熔体的流动是如何影响晶体生长的质量的,而数值模拟能提供熔体流动、温度分布等详细内容,为单晶硅的生长提供有利的指导,本文采用低雷诺数的K-ε紊流模型,对直径300mm的大直径单晶硅生长进行了数值模拟,通过熔体在有、无勾形磁场作用时的流场、温度场的分析,阐明了勾形磁场影响熔体流动的机理。
直拉法, 勾形磁场, 数值模拟
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