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时域有限差分法分析平面周期性结构电磁特性 被引量:3
1
作者 刘荧 毛钧杰 姚德淼 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第9期99-101,84,共4页
本文阐述了如何用时域有限差分法分析平面周期结构的电磁特性 .FDTD方法与周期性边界条件、吸收边界条件结合 ,构成分析各种周期性结构电磁特性准确、有效的通用工具 .但为了在时域表示宽带信号的周期性边界条件 ,必须引入辅助场量并加... 本文阐述了如何用时域有限差分法分析平面周期结构的电磁特性 .FDTD方法与周期性边界条件、吸收边界条件结合 ,构成分析各种周期性结构电磁特性准确、有效的通用工具 .但为了在时域表示宽带信号的周期性边界条件 ,必须引入辅助场量并加以适当变形才可建立时域迭代式 .文中以平面双周期频率选择表面为例 ,给出了计算思路和结果 . 展开更多
关键词 周期性结构 时域有限差分法 电磁特性
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周期性结构声子晶体研究概况 被引量:2
2
作者 陈源 周敬东 +1 位作者 周明刚 刘幺和 《中国舰船研究》 2007年第4期75-76,80,共3页
声子晶体的研究是振动与噪声控制研究的新课题,文章重点介绍国内外声子晶体的研究现状,分析周期性结构声子晶体研究存在的问题,提出周期性结构声子晶体研究及其应用研究的未来发展方向。
关键词 声子晶体 振动与噪声控制 周期性结构
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基于GPU加速及改进谱FDTD方法的周期性结构分析 被引量:1
3
作者 张波 薛正辉 +2 位作者 任武 李伟明 盛新庆 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1212-1216,共5页
为解决作为分析周期性结构的时域数值算法本身在计算单角度入射时依然存在效率偏低的这一问题,提出了一种改进的谱FDTD方法,并运用图形处理器(GPU)对算法进行硬件加速.改进的算法在保证单频点运算结果精确的前提下,通过降低单次运算对... 为解决作为分析周期性结构的时域数值算法本身在计算单角度入射时依然存在效率偏低的这一问题,提出了一种改进的谱FDTD方法,并运用图形处理器(GPU)对算法进行硬件加速.改进的算法在保证单频点运算结果精确的前提下,通过降低单次运算对运算结果频谱分辨率的要求以降低总体的运算时间.算例验证表明,在保证同等精度的前提下,改进后的算法将单角度斜入射问题的计算效率提高了1倍以上,并在此基础上通过GPU硬件加速成功实现了20倍以上的加速比,这证明了GPU加速的改进谱FDTD法的可行性与高效性. 展开更多
关键词 改进的谱FDTD 周期性结构 GPU加速
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周期性结构复合材料减振性状与工程应用前景 被引量:8
4
作者 缪林昌 厉超 +1 位作者 雷利剑 梁孝东 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1139-1144,共6页
土木工程结构的传统减振控制技术通过降低材料的刚度和增加阻尼的方法,所用材料多为橡胶类产品,橡胶产品因使用寿命的限制,又不便更换,其后续减振效果显著下降。基于周期性结构复合材料的振动传播特性,通过室内试验验证了周期性结构复... 土木工程结构的传统减振控制技术通过降低材料的刚度和增加阻尼的方法,所用材料多为橡胶类产品,橡胶产品因使用寿命的限制,又不便更换,其后续减振效果显著下降。基于周期性结构复合材料的振动传播特性,通过室内试验验证了周期性结构复合材料的带隙特征,通过建立的地铁周期性结构复合道床理论模型进行计算,验证了一种新型周期性结构高分子混凝土道床的减振效果。这为工程结构的长效减振与应用提供了新的技术途径。 展开更多
关键词 减振 周期性结构 地铁道床 高分子混凝土
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有源周期性结构控制电磁波反射波束指向研究 被引量:1
5
作者 苏东林 周焱 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期164-168,共5页
提出有源反射的概念.利用如光带隙电磁结晶结构、高阻抗结构等周期性结构的带隙特性和阻抗特性,通过在类似高阻抗表面的周期性金属单元表面铺设有源器件———变容二极管,控制周期性结构的性能,建立有源周期性结构,影响入射电磁波的传... 提出有源反射的概念.利用如光带隙电磁结晶结构、高阻抗结构等周期性结构的带隙特性和阻抗特性,通过在类似高阻抗表面的周期性金属单元表面铺设有源器件———变容二极管,控制周期性结构的性能,建立有源周期性结构,影响入射电磁波的传播特性,实现对反射波束的指向的有源控制和有效改变.仿真实验证明采用单层或双层有源周期性结构表面,可以有效控制反射波束的相位和角度指向. 展开更多
关键词 有源反射 光带隙 高阻抗表面 有源周期性结构 变容二极管
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基于周期性结构带隙机理的高速铁路轨道减振降噪研究综述 被引量:2
6
作者 冯青松 张瀚文 +2 位作者 戴承欣 杨舟 郭文杰 《中国铁路》 2022年第8期94-102,共9页
高速铁路轨道的振动及噪声控制一直是轨道交通领域亟待研究和解决的重要问题。由于铁路轨道结构本身具有明显的周期特性,国内外学者基于周期性结构带隙机理开展了许多关于高速铁路轨道结构中弹性波传播特性的研究,同时,将带隙机理应用... 高速铁路轨道的振动及噪声控制一直是轨道交通领域亟待研究和解决的重要问题。由于铁路轨道结构本身具有明显的周期特性,国内外学者基于周期性结构带隙机理开展了许多关于高速铁路轨道结构中弹性波传播特性的研究,同时,将带隙机理应用于轨道减振、隔振装置和线路声屏障等减振降噪设施也是当前研究的重点。介绍周期性结构带隙控制的基本原理,归纳总结近年来基于带隙机理的高速铁路轨道振动理论分析模型的研究现状,以及铁路轨道减振、隔振装置和声屏障等减振降噪设施的研究现状。最后,针对当前研究分析中存在的一些不足,提出了进一步的研究思路和方向。 展开更多
关键词 高速铁路轨道 周期性结构 带隙机理 振动控制 噪声控制
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电磁波在周期性结构星型波导中的传输特性
7
作者 傅海威 雍振 +2 位作者 李岩 乔学光 赵大壮 《微波学报》 CSCD 北大核心 2010年第1期41-45,共5页
提出一种新型波导结构,在二维周期性结构平板介质中引入两条线缺陷形成星型波导,在波导中加入介电常数不同的介质点阵形成缺陷,采用时域有限差分法(FDTD)对该结构的导波特性进行数值模拟。计算结果表明,该星型结构波导的透射频谱比入射... 提出一种新型波导结构,在二维周期性结构平板介质中引入两条线缺陷形成星型波导,在波导中加入介电常数不同的介质点阵形成缺陷,采用时域有限差分法(FDTD)对该结构的导波特性进行数值模拟。计算结果表明,该星型结构波导的透射频谱比入射波频谱的带宽更窄,说明此结构具有窄带滤波作用。当改变该星型波导中缺陷结构介电常数取值时,透射过该波导的电磁波中心频率随缺陷介质介电常数的增大而减小,呈良好的线性关系。当改变中心介质柱直径时,透射电磁波的中心频率随缺陷介质柱直径的增大而减小。这种周期性结构星型波导可作为一种窄带滤波和选频器件。 展开更多
关键词 周期性结构 星型波导 窄带滤波 选频器 时域有限差分法
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低频用周期性结构管道的研究
8
作者 薛政 沈勇 +1 位作者 朱舸 夏洁 《应用声学》 CSCD 北大核心 2017年第3期200-204,共5页
在扬声器单元的一侧耦合管道是解决声短路,实现低频下潜的有效方法。本文研究了一种周期性结构管道,对其低频辐射特性进行理论分析,提出了使用周期性结构管道代替传统均匀管道以缩短长度。在实际的扬声器单元上分别耦合传统的均匀管道... 在扬声器单元的一侧耦合管道是解决声短路,实现低频下潜的有效方法。本文研究了一种周期性结构管道,对其低频辐射特性进行理论分析,提出了使用周期性结构管道代替传统均匀管道以缩短长度。在实际的扬声器单元上分别耦合传统的均匀管道和周期性结构管道,实验结果与理论计算基本吻合。结果表明,为实现相同的低频下潜,合理的周期性结构可以有效地缩短管道长度,从而具有更高的实用价值。 展开更多
关键词 传输线 周期性结构 低频下潜
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分析周期性结构的Crank-Nicolson FDTD方法
9
作者 郑奎松 葛德彪 +2 位作者 魏兵 蔡汝峰 田春明 《电波科学学报》 EI CSCD 2004年第z1期89-91,共3页
提出了采用隐式差分格式的一维Crank-Nicolson FDTD方法,该方法突破了CFL(Courant-Friedrich-Levy)稳定性条件的限制,是求解类PBG(photonic bandgap)周期性结构目标的有效方法之一.讨论了一维Crank-Nicolson FDTD方法中总场边界的设置,... 提出了采用隐式差分格式的一维Crank-Nicolson FDTD方法,该方法突破了CFL(Courant-Friedrich-Levy)稳定性条件的限制,是求解类PBG(photonic bandgap)周期性结构目标的有效方法之一.讨论了一维Crank-Nicolson FDTD方法中总场边界的设置,引入总场边界后有利于提取周期性结构的反射系数.应用该方法分析了一种周期性结构的反射特性,与用传播矩阵方法所得结果一致,并且在时间步长上突破了稳定性条件的限制,节约了计算时间. 展开更多
关键词 CRANK-NICOLSON FDTD方法 反射系数 周期性结构
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周期性结构的边缘元分析
10
作者 盛新庆 徐善驾 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第12期70-73,共4页
本文用边缘元、模匹配以及多模网络相结合的方法来分析周期性结构.计算了NRD波导周期结构和介质镜象线周期结构两个具体实例.数值结果表明这种方法用于分析周期性结构不仅是有效的,而且具有很高的计算精度和效率.
关键词 周期性结构 边缘元 微波器件 直线加速器
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周期性结构衍射物的相位恢复方法
11
作者 张朝晖 赵竹艳 +1 位作者 翟群 姚文香 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第1期51-55,共5页
提出一种将G-S算法应用于周期性结构衍射物相位恢复的简便方法.通过研究周期性结构衍射物的衍射特性,建立了单个周期的频谱强度与入射光(波)束和各衍射光(波)束强度的关系,从而实现了将G-S算法应用于单周期的迭代计算.这不仅压缩了采样... 提出一种将G-S算法应用于周期性结构衍射物相位恢复的简便方法.通过研究周期性结构衍射物的衍射特性,建立了单个周期的频谱强度与入射光(波)束和各衍射光(波)束强度的关系,从而实现了将G-S算法应用于单周期的迭代计算.这不仅压缩了采样点数和计算量,也为强度检测提供了方便.通过数值模拟计算证明了这种方法的正确性. 展开更多
关键词 周期性结构 衍射物 相位恢复
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登山小鲁,锐意创新——人工周期性结构材料的波控制
12
作者 张昭 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2020年第9期1764-1764,共1页
受天然晶体中电子能带理论研究方法的启发,一系列的理论和实验证实,如果结构功能材料中的介电常数在光波长上进行周期性变化,光子和周期性结构相结合,将会产生类似于半导体中电子禁带的能带结构,称之为光子带隙,这种周期性结构称为光子... 受天然晶体中电子能带理论研究方法的启发,一系列的理论和实验证实,如果结构功能材料中的介电常数在光波长上进行周期性变化,光子和周期性结构相结合,将会产生类似于半导体中电子禁带的能带结构,称之为光子带隙,这种周期性结构称为光子晶体,这一概念由Yablonovitch和John分别提出。 展开更多
关键词 光子晶体 光子带隙 周期性结构 能带结构 电子能带 介电常数 禁带 光波长
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基于梳状扇形孔周期性结构的纵-扭复合模态超声振动系统 被引量:2
13
作者 林基艳 林书玉 《声学技术》 CSCD 北大核心 2020年第5期567-573,共7页
纵-扭超声振动系统可以提高加工效率与精度、增加表面强度,因而日益受到青睐,但是现有的纵-扭振动系统存在扭转分量较小,转化效率低等问题,基于此,论文对基于周期性结构的复合模态超声振动系统进行了研究,通过有限元仿真对复合模态周期... 纵-扭超声振动系统可以提高加工效率与精度、增加表面强度,因而日益受到青睐,但是现有的纵-扭振动系统存在扭转分量较小,转化效率低等问题,基于此,论文对基于周期性结构的复合模态超声振动系统进行了研究,通过有限元仿真对复合模态周期性结构换能器的振动模态、谐振频率等特性进行分析验证。研究结果表明,两维梳状扇形孔周期和斜槽结构,可以增大纵、扭振振幅,位移旋度和剪切应力以及法向应力等,从而提高纵-扭转化能力。 展开更多
关键词 纵-扭复合模态 周期性结构 斜槽 谐振频率 有限元仿真
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周期性结构电磁感应电流宽带特性的快速计算 被引量:1
14
作者 白兵 耿方志 童创明 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2003年第7期40-42,共3页
采用MOM法将周期结构的电场积分方程转化为关于感应电流的矩阵方程和频率导数矩阵方程 ,并根据Pade逼近理论由给定频率处的频率导数感应电流确定周期性结构在任一频率入射波照射下的感应电流 ,进而计算周期性结构的电磁感应电流宽带特... 采用MOM法将周期结构的电场积分方程转化为关于感应电流的矩阵方程和频率导数矩阵方程 ,并根据Pade逼近理论由给定频率处的频率导数感应电流确定周期性结构在任一频率入射波照射下的感应电流 ,进而计算周期性结构的电磁感应电流宽带特性。计算结果表明 。 展开更多
关键词 MOM 周期性结构 电磁感应电流 宽带特性 AWE 矩量法 电磁散射
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一维固-流周期性结构中的声裂隙
15
作者 刘聪 徐晓东 刘晓峻 《声学技术》 CSCD 2013年第S1期27-28,共2页
0引言作为一种新型功能材料,声子晶体(周期性结构材料)对在其内部传播的声波表现出良好的通带和禁带特性.由于声子晶体的这些特性在减振、降噪等领域具有极佳的潜在应用前景[1,2],近几十年来研究者对声子晶体做了相当多的理论和实验研究... 0引言作为一种新型功能材料,声子晶体(周期性结构材料)对在其内部传播的声波表现出良好的通带和禁带特性.由于声子晶体的这些特性在减振、降噪等领域具有极佳的潜在应用前景[1,2],近几十年来研究者对声子晶体做了相当多的理论和实验研究[2-4].随着研究的逐渐深入。 展开更多
关键词 周期性结构 声子晶体 通带 潜在应用前景 内部传播 禁带 功能材料 周期结构 布洛赫 一维结构
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纳秒激光诱导聚酰亚胺薄膜周期性结构的产生 被引量:4
16
作者 林素颖 廖小杰 韩冰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期94-100,共7页
采用波长为355 nm、脉宽为7 ns、重复频率为1 Hz的线性偏振激光在聚酰亚胺薄膜表面制备了微米量级的周期性表面结构,并讨论了激光参数对条纹形貌的影响。实验发现,周期性结构的产生存在一定的能量密度阈值和脉冲个数阈值,当激光能量密... 采用波长为355 nm、脉宽为7 ns、重复频率为1 Hz的线性偏振激光在聚酰亚胺薄膜表面制备了微米量级的周期性表面结构,并讨论了激光参数对条纹形貌的影响。实验发现,周期性结构的产生存在一定的能量密度阈值和脉冲个数阈值,当激光能量密度范围在54~586 mJ/cm^(2),脉冲个数在1~50时,能在聚合物薄膜表面产生周期为4~6.65μm的规整条纹结构。在保持激光能量密度不变的情况下,增加脉冲个数,或者保持脉冲个数不变,增大入射到材料表面的激光能量密度,都能引起条纹周期增大,并且根据实验结果,随着脉冲个数的增加,烧蚀坑的深度增加,LIPSS能持续出现在坑底。此外,为分析周期性结构形成的可能原因,通过对热传导模型的建立讨论了当周期性结构形成时材料历经的物理状态。文中的相关研究结果对基于LIPSS实现的材料表面润湿性、摩擦力学、光学特性的改善提供了一定的研究基础。 展开更多
关键词 激光诱导表面周期性结构 聚合物薄膜 纳秒激光 表面改性
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周期性结构中结构缺陷的影响及模态局部化
17
作者 吴高峰 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第S2期168-174,共7页
利用一个单自由度子结构串连组合结构模型,研究了结构缺陷对周期性 结构动态性能的影响.当结构中任一子结构成员的质量或/和刚度具有缺陷 时,得到了结构振动主模态、结构缺陷参数变化对频谱分布影响的解析表达 式,并给出了模态局... 利用一个单自由度子结构串连组合结构模型,研究了结构缺陷对周期性 结构动态性能的影响.当结构中任一子结构成员的质量或/和刚度具有缺陷 时,得到了结构振动主模态、结构缺陷参数变化对频谱分布影响的解析表达 式,并给出了模态局部化发生的条件.最后,运用一个数值例子,简论了此类 结构中最关键的参数──相对耦合刚度对缺陷影响的重要性. 展开更多
关键词 结构振动 结构动力分析 缺陷结构 模态分析/周期性结构
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飞秒激光诱导纳米金刚石薄膜表面周期性结构的摩擦学性能研究
18
作者 崔雨潇 马家豪 +2 位作者 阎兵 戚厚军 蔡玉俊 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2022年第4期433-441,共9页
研究基于飞秒激光辐照方法在纳米金刚石(nano-crystalline diamond,NCD)薄膜表面制备的激光诱导周期性结构(laser-induced periodic surface structures,LIPSS)的摩擦学行为。在空气环境下采用脉冲宽度为200 fs,中心波长为1040 nm的掺... 研究基于飞秒激光辐照方法在纳米金刚石(nano-crystalline diamond,NCD)薄膜表面制备的激光诱导周期性结构(laser-induced periodic surface structures,LIPSS)的摩擦学行为。在空气环境下采用脉冲宽度为200 fs,中心波长为1040 nm的掺镱光子晶体光纤飞秒激光辐照NCD薄膜表面产生LIPSS。基于不同的扫描间隔制备2种LIPSS表面,即连续分布的LIPSS表面(continuously distributed LIPSS,CDL)和均匀间隔的LIPSS带状表面(evenly spaced LIPSS stripes,ESLS)。通过球盘式摩擦磨损试验机进行往复式干摩擦试验来对上述2种LIPSS表面的摩擦学性能进行表征,其中的对磨球为ZrO_(2)陶瓷材质。往复式摩擦试验采用了平行和垂直于LIPSS纹理的2种摩擦方向。研究结果表明:施加LIPSS后的NCD薄膜表面容屑能力得到改善,同时摩擦接触面积降低,因而相比于原始NCD薄膜,其摩擦系数明显降低;对于CDL表面,摩擦方向与LIPSS纹理垂直时的摩擦系数比纹理平行时的更高;ESLS表面的LIPSS纹理方向对摩擦系数无影响。 展开更多
关键词 纳米金刚石薄膜 飞秒激光辐照 激光诱导周期性表面结构 摩擦性能
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原位生成周期性层片结构镀层及其在NaCl溶液中的腐蚀形貌
19
作者 张先满 李星涛 +2 位作者 季坤鹏 陈再雨 罗洪峰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期162-168,共7页
金属在海洋氯离子环境中极易发生腐蚀,并造成巨大的经济损失。通过制备新型Fe-Cr-B铸钢,采用热浸镀铝-扩散热处理原位生成含有周期性层片结构(PLSs)的镀层,并利用扫描电子显微镜(SEM)、电子探针X射线显微分析仪(EPMA)等手段研究了该镀... 金属在海洋氯离子环境中极易发生腐蚀,并造成巨大的经济损失。通过制备新型Fe-Cr-B铸钢,采用热浸镀铝-扩散热处理原位生成含有周期性层片结构(PLSs)的镀层,并利用扫描电子显微镜(SEM)、电子探针X射线显微分析仪(EPMA)等手段研究了该镀层的组织结构及其在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,该铸钢的显微组织主要由粗大的初生(Cr,Fe)_(2)B及α-Fe组成;热浸镀铝时在(Cr,Fe)_(2)B/Al界面上生成由FeAl3和Cr-Al-B相组成的PLSs,在α-Fe/Al界面上生成FeAl3;扩散热处理使得反应层增厚,且PLSs在反应层中大量生成;相比FeAl3,镀层中的PLSs在腐蚀过程中充当阳极优先腐蚀,并表现出腐蚀各向异性,尤其是其中的Cr-Al-B相可明显阻挡氯离子腐蚀,使得PLSs通过延长腐蚀路径进而提高镀层的耐氯离子腐蚀性能。 展开更多
关键词 Fe-Cr-B铸钢 热浸镀铝 扩散热处理 周期性层片结构(PLSs) 氯离子
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基于位移约束的类周期性连续体结构拓扑优化设计 被引量:7
20
作者 荣见华 廖莺 +2 位作者 赵志军 谢亿民 易继军 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期876-881,953-954,共6页
提出了一种基于位移约束的类周期性连续体结构拓扑优化设计的方法。为了获得类周期性结构的最优拓扑,将优化的结构区域划分成若干个子区域;为了解决目标函数振荡问题,在每一迭代步形成并引入变位移约束限,以单元相对密度指数幂的倒数作... 提出了一种基于位移约束的类周期性连续体结构拓扑优化设计的方法。为了获得类周期性结构的最优拓扑,将优化的结构区域划分成若干个子区域;为了解决目标函数振荡问题,在每一迭代步形成并引入变位移约束限,以单元相对密度指数幂的倒数作为设计变量,建立了位移约束的显式近似式,并形成了以结构质量作为目标函数、以位移作为约束条件的类周期性结构拓扑优化近似模型;本文通过改进对偶求解方法,建立了拉格朗日乘子迭代求解公式;引入虚拟子域设计变量,建立了类周期性结构各子区域单元设计变量之间的联系,满足了指定的类周期性约束条件,并推导出了设计变量迭代公式;最后给出了梁结构拓扑设计和双坡梯形屋钢屋架设计的算例。结果表明:随着周期数的增加,子结构尺寸对最优拓扑的影响减弱;优化迭代过程中没有目标函数振荡现象。以上结果验证了本文方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 周期性结构 拓扑优化 位移约束 二次规划法 拉格朗日乘子
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