基于单元材料属性更改的结构渐进拓扑优化方法

被引：24

作者：

郭中泽 ^{[1
]}

陈裕泽 ^{[1
]}

张卫红 ^{[2
]}

梅军 ^{[1
]}

机构：

[1] 中国工程物理研究院结构力学研究所

[2] 西北工业大学中法并行工程联合实验室

来源：

机械科学与技术 | 2006年 / 08期

关键词：

拓扑优化; 棋盘格式; 灵敏度再分配;

D O I：

10.13433/j.cnki.1003-8728.2006.08.011

中图分类号：

TB30 [工程材料一般性问题];

学科分类号：

0805 ; 080502 ;

摘要：

提出了一种基于单元材料特性更改的结构渐进拓扑优化方法,通过定义设计区域内单元的存在状态为设计变量,以结构的材料用量为约束条件,实现了线弹性结构拓扑优化设计。该方法采用承载能力很弱的各向同性实体单元(弹性模量和密度均很小)代替结构实体单元,实现单元的拓扑变化,即单元的删除是将实体单元改变为弹性模量和密度很小的单元。单元删除取决于由灵敏度分析得到的每个单元对结构性能的贡献。同时结合了灵敏度再分配技术控制棋盘格式,使各单元对结构性能的贡献或影响因子实现平滑过渡。算例表明,本文的单元材料特性更改的结构渐近拓扑优化方法与灵敏度再分配棋盘格式控制技术相结合的方法,可以得到边界清晰、结构合理的拓扑优化构形。

引用

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