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题名基于设计空间调整的结构拓扑优化方法
被引量：14
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作者
荣见华
张强
葛森
牟让科
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机构
长沙理工大学汽车与机械工程学院
中国飞机结构强度研究所
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出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2010年第2期256-267,共12页
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基金
国家自然科学基金(10472016
10872036)
+1 种基金
国家863计划(2008AA04Z118)
航空科学基金(2007ZA23007)资助项目~~
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文摘
提出了一种基于设计空间调整的结构拓扑优化方法,以求解有限元网格规模大的问题,且获得0/1拓扑解.首先,借鉴有理分式材料模型,建立了材料刚度性质与拓扑变量的关系.为了解决分析计算量大和需要解释得到的材料分布等问题,给出了一种不影响数学规划求解算法收敛特性的设计空间调整手段.其次,当优化迭代求解接近结构最佳拓扑邻域后,采用了加速收敛求解的策略,并给出了一种加速收敛的启发式算法.然后,结合基于倒设计变量的位移函数的非完整二阶近似式,建立了一种基于设计空间调整的结构拓扑优化算法.该方法能获得较好0-1分布特征的优化拓扑,能较好地处理多载荷和多约束的结构拓扑优化问题.给出的算例表明通过结构分析模型规模的减小和传统的位移迭代求解法的采用,方法效率明显提高.算例验证了该方法的正确性和有效性.
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关键词
拓扑优化
位移约束
连续体结构
设计空间调整
有理分式材料模型
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Keywords
topological optimization
displacement constraint
continuum structure
design space adjustment
rational approximation material model
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分类号
O39
[理学—工程力学]
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