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题名面向复杂载荷工况下的横梁多分辨率拓扑优化
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作者
饶刚
袁佳豪
夏胜军
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机构
武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室
武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室
武汉科技大学机械自动化学院
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出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2024年第10期12-15,21,共5页
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文摘
针对复杂载荷条件下加工中心横梁结构的刚度优化问题,提出了一种可以有效降低模型计算规模的高精度拓扑优化方法。首先,对加工中心横梁这类结构复杂、求解规模大的拓扑优化问题进行分析,发现多分辨率拓扑优化方法可以显著降低此类问题的计算成本;其次,为进一步提高计算效率,将自适应梯度分区技术引入到多分辨率拓扑优化方法中,形成一种自适应梯度分区的多分辨率拓扑优化方法,该方法在模型拓扑更新过程中只对特定的低效离散区域进行处理,以达到进一步降低模型计算规模的目的;最后,在加工中心横梁多工况优化中,将自适应梯度分区的多分辨率拓扑优化与传统的优化方法进行对比研究,发现在相同单元网格数量条件下,新的拓扑优化方法的计算速度相较于传统的拓扑优化方法提高了约8倍。
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关键词
加工中心
横梁
自适应梯度分区
多分辨率拓扑优化
多工况优化
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Keywords
machining center
beam
adaptive sensitivity partitioning
multiresolution topology optimization
multiple loading conditions optimization
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分类号
TH164
[机械工程—机械制造及自动化]
TG65
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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题名基于模板的子结构多分辨率拓扑优化
被引量：4
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作者
黄孟成
霍文栋
刘畅
杨东生
黄佳
杜宗亮
郭旭
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机构
大连理工大学
大连理工大学
大连理工大学宁波研究院
中国运载火箭技术研究院
北京强度环境研究所
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出处
《力学进展》
EI
CSCD
北大核心
2021年第4期901-909,共9页
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基金
国家自然科学基金(11821202,11732004,12002073,12002077)
国家重点研发计划(2020YFB1709401,2016YFB0201601)
+1 种基金
大连理工大学科研启动项目(DUT20RC(3)020)
博士后科学基金(2020T130078,2020M680944)的支持
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文摘
多分辨率拓扑优化(multi-resolution topology optimization,MTOP)方法将有限元网格和密度网格解耦,采用较粗的网格(超单元)进行有限元分析,从而大大降低了拓扑优化过程中的结构分析成本.但MTOP方法每次迭代都需要根据超单元内的平均密度计算有限元单刚,不仅精度不够且在过滤半径较小的情况容易出现棋盘格现象和QR模式.为解决相应问题,本文将超单元视为子结构,通过静态凝聚得到超单元刚度阵,并进一步根据拓扑优化过程中子结构的密度分布特征组建了其模板库,从而省去了超单元单刚的重复计算,显著提高了MTOP方法的分析精度,有效抑制了数值不稳定现象.
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关键词
多分辨率拓扑优化
子结构
模板
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Keywords
multi-resolution topology optimization
substructure
template
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分类号
O302
[理学—力学]
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