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题名基于等效静态载荷法的多相材料结构动态拓扑优化设计
被引量：1
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作者
占金青
王啸
蒲圣鑫
刘敏
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机构
华东交通大学载运工具与装备教育部重点实验室
中国科学院合肥物质科学研究院
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第3期77-85,共9页
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基金
国家自然科学基金(52065019,52165002,51665011)
江西省自然科学基金(20202ACBL214013,20202BAB204015)
中国博士后科学基金面上资助(2022M723189)。
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文摘
为了满足多相材料结构动态性能要求,提出一种基于等效静态载荷法的多相材料结构动态拓扑优化设计方法。采用序列固体各向同性料插值模型惩罚刚度矩阵和质量矩阵,以多个动载荷作用的多相材料结构总动态柔顺度最小化为优化目标,以结构质量和成本为约束条件,构建多相材料结构动态拓扑优化模型,利用等效静态载荷法将多相材料结构动态拓扑优化问题转化为多工况下的多相材料结构静态拓扑优化问题,以降低灵敏度分析的复杂程度;采用移动渐近线算法求解多相材料结构动态拓扑优化问题。数值算例结果表明所提方法是有效性的,与传统的拓扑优化方法相比,基于等效静态载荷法的多相材料结构动态拓扑优化求解时间节省了75%,大大提高了计算效率;与单相材料拓扑优化结果相比,多相材料结构动态拓扑优化设计获得的结构具有更好的动态性能。
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关键词
多相材料结构
动态拓扑优化
等效静态载荷法
序列固体各向同性料插值模型
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Keywords
multi-phase structure
dynamic topology optimization
equivalent static load method
sequential SIMP interpolation model
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分类号
TB122
[理学—工程力学]
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题名基于变密度法的多材料与结构一体拓扑优化研究
被引量：7
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作者
董莉
吴晓明
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机构
厦门大学机电工程系
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出处
《机电工程》
CAS
北大核心
2020年第9期1109-1114,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51575463)。
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文摘
针对多材料连续体结构拓扑优化问题,基于3D打印技术的发展,将材料可由多种不同材料按任意比例混合组成的技术应用于多材料拓扑优化问题中。在变密度法结构拓扑优化方法基础上,提出了一种双材料混合结构拓扑优化模型及其计算方法;在该模型中以单元密度作为设计变量,同时增加单元中两种材料混合比例为设计变量;最后通过两个算例对所提出方法的有效性进行了验证。研究结果表明:采用该方法进行结构拓扑优化的同时,可以得到两种材料的混合比例,实现基于各向同性固体材料插值模型(SIMP)的多材料与结构一体拓扑优化。
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关键词
一体优化
拓扑优化
多材料
各向同性固体材料插值模型
变密度法
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Keywords
integrated optimization
topology optimization
multi-materials
solid isotropic material with penalization(SIMP)
variable density method
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分类号
TH122
[机械工程—机械设计及理论]
TP391
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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