期刊文献+
共找到366篇文章
< 1 2 19 >
每页显示 20 50 100
基于微遗传算法的压电智能板结构/控制一体化拓扑优化设计及拓扑图提取 被引量:1
1
作者 何建军 陈享姿 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期754-759,共6页
研究同时考虑结构拓扑构型、作动器位置与数目和控制器加权参数的压电智能板结构的结构/控制一体化拓扑优化设计问题。提出采用基于耦合模态空间的二次型最优控制系统设计,与基于微遗传算法和小波分析降噪相结合的策略进行一体化拓扑优... 研究同时考虑结构拓扑构型、作动器位置与数目和控制器加权参数的压电智能板结构的结构/控制一体化拓扑优化设计问题。提出采用基于耦合模态空间的二次型最优控制系统设计,与基于微遗传算法和小波分析降噪相结合的策略进行一体化拓扑优化设计的实现和拓扑图提取。数值算例的结果表明,所提新方法计算量小,效率高,能够得到清晰的结构拓扑和良好的可控性。 展开更多
关键词 结构/控制一体化拓扑优化设计 微遗传算法 小波分析降噪 拓扑图提取
在线阅读 下载PDF
风力机翼型气动外形与内部拓扑结构一体化优化
2
作者 张帆 朱杰 +3 位作者 蔡新 杨帆 黄文婷 戴天师 《可再生能源》 北大核心 2025年第5期629-636,共8页
为使风力机翼型同时具有较好的气动与结构性能,文章提出了一种翼型气动外形与内部拓扑结构一体化优化方法。采用Hicks-Henne型函数表征翼型气动外形,利用XFOIL计算其气动性能;通过ANSYS建立翼型有限元模型并计算其拓扑结构性能。在此基... 为使风力机翼型同时具有较好的气动与结构性能,文章提出了一种翼型气动外形与内部拓扑结构一体化优化方法。采用Hicks-Henne型函数表征翼型气动外形,利用XFOIL计算其气动性能;通过ANSYS建立翼型有限元模型并计算其拓扑结构性能。在此基础上,采用MATLAB编写基于遗传算法且以升阻比最大以及结构柔顺度最小为目标的优化程序。对某1.5 MW风力机叶片的5种基本翼型进行3种目标权重因子下的优化设计,结果表明,相比于初始翼型,各优化翼型的最大升阻比均有提升,且结构柔顺度均有减小,并获得了基本一致的上、下表面主梁帽分别向前缘及后缘偏移的内部结构概念设计方案。与原叶片相比,采用优化翼型的新叶片结合微小的主梁帽偏移量可令叶片的气动与结构性能得到有效提升。 展开更多
关键词 风力机翼型 气动外形 拓扑结构 一体化优化
在线阅读 下载PDF
面向轻量化结构设计的连续体拓扑优化研究进展
3
作者 张磊 寇若洋 +4 位作者 岳之斌 董磊 檀雪宁 王国钦 李霞 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第4期702-722,共21页
为清晰梳理机械结构轻量化设计中的连续体拓扑优化方法,对近年来国内外在该领域取得的主要研究成果进行了分析与评述。以轻量化设计为目标,通过文献可视化分析工具对结构迭代优化、边界描述及材料分布3种类型连续体拓扑优化方法及其应... 为清晰梳理机械结构轻量化设计中的连续体拓扑优化方法,对近年来国内外在该领域取得的主要研究成果进行了分析与评述。以轻量化设计为目标,通过文献可视化分析工具对结构迭代优化、边界描述及材料分布3种类型连续体拓扑优化方法及其应用进行聚类分析,得到连续体拓扑优化的研究趋势;重点分析了结构迭代优化方法中近似模型及深度学习模型的优势及应用,以及多尺度、多物理场和多参数下材料-结构一体拓扑优化在连续体拓扑优化设计研究进展;列举了连续体拓扑优化方法在航空装备、交通运载装备及兵器装备等领域进行轻量化结构设计的应用,并指出未来发展方向和趋势,为面向轻量化结构设计的连续体拓扑优化方法研究提供参考。 展开更多
关键词 轻量化设计 连续体 拓扑优化 结构优化
在线阅读 下载PDF
量子退火驱动的桁架结构拓扑优化设计方法
4
作者 王炎 杨迪雄 +1 位作者 雷振增 陈国海 《计算力学学报》 北大核心 2025年第3期339-345,361,共8页
为克服桁架结构传统拓扑优化方法面临的计算效率低、易陷入局部最优等局限,本文基于桁架基结构思想,提出了一种量子退火驱动的桁架结构刚度优化设计方法。首先,选取桁架结构的弹性应变能作为目标函数,将体积约束表达成惩罚项形式嵌入结... 为克服桁架结构传统拓扑优化方法面临的计算效率低、易陷入局部最优等局限,本文基于桁架基结构思想,提出了一种量子退火驱动的桁架结构刚度优化设计方法。首先,选取桁架结构的弹性应变能作为目标函数,将体积约束表达成惩罚项形式嵌入结构优化问题的哈密顿量中,形成无约束优化问题。然后,通过构造杆件截面积的增量与编码量子比特的指数型映射关系,同时引入辅助量子比特,并以量子退火算法驱动其变化来实现增量正负方向的调整,从而将体积约束下的桁架刚度最大化问题转化为量子退火机能够求解的二次无约束二进制优化问题。使用经典计算机执行有限元分析,在专用量子退火机上实现优化求解,发展了经典与量子计算混合优化框架。两个桁架拓扑优化算例验证了本文提出的算法的稳定收敛性,并展示了量子退火算法在结构优化领域的可行性与应用潜力,为工程优化设计提供了一种融合经典计算与量子算法的创新范式。 展开更多
关键词 桁架结构 拓扑优化设计 量子退火算法 量子计算 二次无约束二进制优化问题
在线阅读 下载PDF
形状记忆合金结构的拓扑优化设计方法
5
作者 陈世瞳 丁晓红 熊敏 《上海理工大学学报》 北大核心 2025年第3期239-248,共10页
针对形状记忆合金的超弹性特性,结合余弦型本构模型和固体各向同性材料惩罚模型,建立材料插值函数,并利用变密度拓扑优化方法,实现了考虑形状记忆合金材料非线性的结构拓扑优化设计。将提出的方法应用于二维和三维结构设计,并利用静力... 针对形状记忆合金的超弹性特性,结合余弦型本构模型和固体各向同性材料惩罚模型,建立材料插值函数,并利用变密度拓扑优化方法,实现了考虑形状记忆合金材料非线性的结构拓扑优化设计。将提出的方法应用于二维和三维结构设计,并利用静力学分析和马氏体相变演化分析方法,对优化设计结构进行研究。结果表明:相比传统优化设计方法,本文提出的优化方法所得结构具有较好的力学性能,受静力载荷时,结构内部最大应力相比传统优化结构下降19.57%,最大位移下降31.03%;在马氏体相变演化分析中,加载结束时的最大马氏体体积分数下降了20.27%。本文所提出的优化设计方法获得的结构内部整体应力分布较为平均,不易发生局部的应力集中,且马氏体相变导致的变形较小。 展开更多
关键词 形状记忆合金 拓扑优化 结构设计 材料非线性 马氏体相变演化
在线阅读 下载PDF
基于拓扑优化的曲面薄壁结构加筋布局与高度协同优化设计方法
6
作者 刘磊 刘杨 刘书田 《计算力学学报》 北大核心 2025年第4期523-528,共6页
研究建立了基于拓扑优化的曲面薄壁结构加筋布局和加筋高度协同优化设计方法.借助NURBS技术,将复杂空间曲面参数化,建立曲面薄壁从三维表面到其参数域的映射关系;在参数平面内定义设计变量以描述加筋的有无,采用基于Heaviside函数的铸... 研究建立了基于拓扑优化的曲面薄壁结构加筋布局和加筋高度协同优化设计方法.借助NURBS技术,将复杂空间曲面参数化,建立曲面薄壁从三维表面到其参数域的映射关系;在参数平面内定义设计变量以描述加筋的有无,采用基于Heaviside函数的铸造约束定向增长拓扑参数化方法,实现加筋的布局和高度的协同描述,以结构柔顺度为目标建立可实现加筋布局和加筋高度协同优化的拓扑优化模型.通过典型算例验证了方法的有效性.数值结果表明,通过使用这种显式参数化方法,可以在曲面薄壁结构上获得高度可变的清晰加筋布局. 展开更多
关键词 加筋设计 薄壁结构 拓扑优化 协同优化设计 曲面参数化
在线阅读 下载PDF
金属粉末颗粒阻尼复合舵面结构拓扑优化设计方法研究
7
作者 李海东 史晓鸣 张横 《上海理工大学学报》 北大核心 2025年第3期249-261,共13页
舵面结构的力学特性对飞行器的飞行性能具有重要影响,而结构几何构型决定舵面的力学性能。提出一种金属粉末颗粒阻尼复合舵面结构拓扑优化设计方法,通过优化舵面结构的加强筋实现承载,并通过优化粉末颗粒阻尼器位置实现舵面结构的减振... 舵面结构的力学特性对飞行器的飞行性能具有重要影响,而结构几何构型决定舵面的力学性能。提出一种金属粉末颗粒阻尼复合舵面结构拓扑优化设计方法,通过优化舵面结构的加强筋实现承载,并通过优化粉末颗粒阻尼器位置实现舵面结构的减振设计。采用自适应成长法对舵面结构内部加强筋分布进行拓扑优化,运用均匀化法计算粉末颗粒阻尼器等效性能,并基于等效参数对粉末颗粒阻尼器在舵面结构内部的位置分布进行优化,实现具有承载和抑振功能结构的协同设计目标。仿真结果表明,相较于原型舵面结构,优化设计的金属粉末颗粒阻尼复合舵面结构其静力学性能提升10.35%,1阶固有频率提高22.10%,1阶固有频率处的幅频响应下降22.88%,马赫数为4、5、6时,颤振速度提高10%以上。所提设计方法为轻质高刚且具有抑振功能的结构设计提供了一种新的解决方案。 展开更多
关键词 拓扑优化 加强筋分布设计 粉末颗粒阻尼器 舵面结构
在线阅读 下载PDF
多智能体仿射编队机动控制的有向交互拓扑优化设计
8
作者 马苏慧 张栋 +2 位作者 王孟阳 王庭晖 刘送丹 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第4期1367-1376,共10页
研究了多智能体仿射编队机动控制的有向交互拓扑优化设计问题。考虑信息交互成本、信息传播能耗等优化指标,建立了包含拓扑结构构造和权重配置的仿射编队机动有向拓扑优化模型;针对仿射编队机动拓扑结构构造,提出了有向k根图的检测方法... 研究了多智能体仿射编队机动控制的有向交互拓扑优化设计问题。考虑信息交互成本、信息传播能耗等优化指标,建立了包含拓扑结构构造和权重配置的仿射编队机动有向拓扑优化模型;针对仿射编队机动拓扑结构构造,提出了有向k根图的检测方法,实现了有向信息交互拓扑的d+1根约束求解,并设计了一种改进NSGA-II的拓扑结构构造优化算法,以二维空间中7个智能体的编队为例进行仿真验证,结果表明:改进NSGA-II的拓扑结构构造优化算法具有更好的优化效果,能够有效地为仿射编队机动控制提供多种可行的有向交互拓扑,并且所生成的交互拓扑能够满足有向d+1根图的要求。 展开更多
关键词 多智能体系统 仿射变换 编队控制 交互拓扑设计 有向图 多目标优化
在线阅读 下载PDF
铸造铝合金车门“材料-结构-工艺”一体化设计
9
作者 谷先广 梁文宇 施永祥 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期737-743,共7页
为实现轻量化目标,文章针对某款电动汽车后门进行“材料-结构-工艺”的一体化设计。首先进行车门4种常见工况下的多目标拓扑优化,分析出设计空间;然后结合精密铸造工艺和ZL205A铜铝合金材料特性对车门进行详细设计;最后进行新型车门模... 为实现轻量化目标,文章针对某款电动汽车后门进行“材料-结构-工艺”的一体化设计。首先进行车门4种常见工况下的多目标拓扑优化,分析出设计空间;然后结合精密铸造工艺和ZL205A铜铝合金材料特性对车门进行详细设计;最后进行新型车门模态及刚度性能分析,以验证结构的合理性。对满足设计要求的车门进行试制和性能测试试验,结果表明,新型铸铝车门在满足各性能指标的同时,质量减轻13.66%,达成轻量化设计目标。 展开更多
关键词 车门性能 精密铸造 轻量化 一体化设计 变权拓扑优化
在线阅读 下载PDF
无人艇载多波束测深系统一体化结构优化设计
10
作者 赵薛强 马随阳 +2 位作者 吴笑风 刘斌 洪在地 《海洋测绘》 CSCD 北大核心 2024年第4期40-43,共4页
为了提升无人艇载多波束测深系统(以下简称多波束系统)在复杂环境下的作业安全和精度,通过对多波束系统与无人艇艇型一体化安装结构的分析,采用基于有限元协同仿真技术开展动力及平台结构性能优化设计研究,设计出了在一定航行速度下能... 为了提升无人艇载多波束测深系统(以下简称多波束系统)在复杂环境下的作业安全和精度,通过对多波束系统与无人艇艇型一体化安装结构的分析,采用基于有限元协同仿真技术开展动力及平台结构性能优化设计研究,设计出了在一定航行速度下能保证较优效率和航行安全的无人艇载多波束系统安装结构,并在珠江口海域进行了试验。结果表明:与传统的无人艇平台与多波束系统分离式设计的方法相比,设计的无人艇载多波束系统横摇角度小,抖动现象减弱,作业性能得到提升。运用该系统不仅可以获取水下高精度的三维地形数据,也可以为水下障碍物排查、目标物搜寻和水下构筑物巡检巡查等提供技术支撑。 展开更多
关键词 多波束测深系统 无人艇 优化设计 有限元协同仿真 一体化结构 分离式设计
在线阅读 下载PDF
基于改进自适应多种群遗传算法的结构-控制系统一体化优化 被引量:5
11
作者 梅真 龚嘉诚 +2 位作者 高毅超 魏琳 李海锋 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期799-809,共11页
提出一种改进的自适应多种群遗传算法,以更好地解决建筑结构-主动控制系统一体化优化问题,即同时对被控结构参数、控制算法参数、主动作动器布置位置进行优化。该遗传算法对编码方法、初始种群生成、选择策略、交叉概率和变异概率的自... 提出一种改进的自适应多种群遗传算法,以更好地解决建筑结构-主动控制系统一体化优化问题,即同时对被控结构参数、控制算法参数、主动作动器布置位置进行优化。该遗传算法对编码方法、初始种群生成、选择策略、交叉概率和变异概率的自适应调整、多种群协同进化中移民策略等进行改进。研究结果表明:改进的自适应多种群遗传算法和改进的基本遗传算法优化结果总体一致,表明前者分析结果是正确的,并且具有较高的精度;改进的自适应多种群遗传算法和改进的基本遗传算法首次得到优化分析最优解的平均进化代数分别为320与730,表明前者比后者收敛速度更快;改进的自适应多种群遗传算法每次能达到或接近最优解,可有效克服基本遗传算法优化结果随机性较强的缺点;经改进的自适应多种群遗传算法优化的主动控制系统取得明显减振效果,E1 Centro波输入时,主动控制结构层间位移角峰值和绝对加速度峰值较无控时分别平均减小54.5%与46.7%。算例结果表明了改进的自适应多种群遗传算法的有效性,实现了对建筑结构-主动控制系统的一体化优化。 展开更多
关键词 主动控制 结构-控制系统 一体化优化 自适应遗传算法 多种群
在线阅读 下载PDF
车架与电池舱一体化结构轻量化与疲劳寿命集成优化设计 被引量:3
12
作者 孟子皓 王登峰 +3 位作者 张小朋 张子峰 连丰民 陈静 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期2143-2153,2219,共12页
为提高电动载货汽车轻量化水平,本文提出了一种车架与电池舱一体化(cell to frame-简称“CTF”)结构。首先建立对标车型车架有限元模型,计算了其静力学性能与自由模态,并通过自由模态试验验证有限元模型的准确性。然后采用道路实采的多... 为提高电动载货汽车轻量化水平,本文提出了一种车架与电池舱一体化(cell to frame-简称“CTF”)结构。首先建立对标车型车架有限元模型,计算了其静力学性能与自由模态,并通过自由模态试验验证有限元模型的准确性。然后采用道路实采的多工况组合疲劳载荷谱在时域内运用名义应力法进行车架疲劳寿命分析。接着对经有限元分析验证合理的CTF结构初始设计进行试验设计并建立代理模型。最后采用全局响应面法进行优化设计,获得最佳轻量化方案。结果表明,优化设计后,CTF结构质量相较于传统的车架与电池舱分离设计结构轻量139.95 kg,轻量化率达14.09%,同时CTF结构力学性能与疲劳寿命均满足设计要求。 展开更多
关键词 电动载货汽车车架 疲劳分析 轻量化 优化设计 汽车结构一体化设计
在线阅读 下载PDF
重型运载火箭发动机机架与舱段传力结构一体化拓扑优化设计 被引量:11
13
作者 谷小军 徐珉轲 +6 位作者 张薇 常园园 韦畅 朱继宏 顾名坤 陈晖 张卫红 《火箭推进》 CAS 2022年第2期27-35,共9页
运载火箭发动机机架与舱段传力结构主要负责将发动机的推力载荷有效传递至箭体壳段,是火箭结构系统中的关键部位。为充分考虑重型运载火箭发动机机架与舱段传力结构之间的耦合影响,寻找合理的传力路径并实现结构高效承载,对其开展了联... 运载火箭发动机机架与舱段传力结构主要负责将发动机的推力载荷有效传递至箭体壳段,是火箭结构系统中的关键部位。为充分考虑重型运载火箭发动机机架与舱段传力结构之间的耦合影响,寻找合理的传力路径并实现结构高效承载,对其开展了联合最优传力路径分析及结构优化设计。考虑变形、质量、设计空间、制造约束等设计要求,以整体刚度最大化为目标,建立了火箭发动机机架与舱段传力结构的优化模型,开展了一体化优化设计工作;讨论了发动机机架与舱段传力结构间的连接区域参数对整体结构设计的影响,给出了相关设计建议。 展开更多
关键词 发动机机架 舱段传力结构 重型火箭 拓扑优化 一体化设计
在线阅读 下载PDF
动车组车体内端墙结构拓扑优化
14
作者 刘春艳 王家兴 +3 位作者 于庆斌 李喜春 孙博飞 廉帅 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第9期104-108,114,共6页
[目的]为进一步提升高速铁路的运行效率和经济效益,实现车体轻量化设计,有必要对动车组车体内端墙结构拓扑优化。[方法]以动车组车体内端墙为研究对象,在结构模态与气密强度的两种分析工况下,以结构固有模态与应力为约束条件,建立结构... [目的]为进一步提升高速铁路的运行效率和经济效益,实现车体轻量化设计,有必要对动车组车体内端墙结构拓扑优化。[方法]以动车组车体内端墙为研究对象,在结构模态与气密强度的两种分析工况下,以结构固有模态与应力为约束条件,建立结构质量最小为目标函数的拓扑优化有限元模型,采用变密度法对内端墙结构进行拓扑优化分析,得出该结构的载荷力流传递路径。为了验证拓扑优化结果的可靠性,在原车结构的基础上,根据优化结构布置材料,得出一种承载部件的新结构。建立有限元模型,对内端墙原结构和优化后结构的整车及局部性能影响进行对比。[结果及结论]优化后结构在不损失整车性能的情况下,使内端墙质量减轻了30%,验证了该拓扑优化结构的可行性。 展开更多
关键词 高速铁路 动车组 车体轻量化 内端墙结构 拓扑优化 变密度法 结构概念设计
在线阅读 下载PDF
雨水调蓄池优化设计与实时控制综述
15
作者 蒋春博 韩巧慧 +2 位作者 张阳烜 李家科 吕怡雯 《水电能源科学》 北大核心 2025年第8期23-26,36,共5页
极端降雨与面源污染引起的城市水问题日益突出,在雨水基础设施建设和运行过程中,调蓄池的优化配置与调控对减少泵站耗能、降低雨水径流污染、提高运行效率等方面具有重要意义。对此,梳理了雨水调蓄池关键参数设计程序及优化方法;识别了... 极端降雨与面源污染引起的城市水问题日益突出,在雨水基础设施建设和运行过程中,调蓄池的优化配置与调控对减少泵站耗能、降低雨水径流污染、提高运行效率等方面具有重要意义。对此,梳理了雨水调蓄池关键参数设计程序及优化方法;识别了多目标雨水调蓄池区域优化配置关键路径;模型预测控制策略(MPC)的不确定性、动态风险评估控制策略(DORA)变量的控制、深度强化学习控制策略(DRL-RTC)的数据校准与可解释性,是当前实时控制面临的主要难点。研究结果可为构建暴雨实时控制系统及投资环境效益比最优化体系提供参考。 展开更多
关键词 雨水调蓄池 结构设计 实时控制 耦合优化
在线阅读 下载PDF
汽车轮辐结构的多约束概念设计优化应用研究
16
作者 谢欣 杨光明 干慧 《南方农机》 2025年第10期127-131,共5页
【目的】合理优化汽车轮辐结构,实现轻量化并降低燃油消耗,从而提高汽车的综合表现。【方法】采用了固体各向同性材料惩罚算法模型,针对汽车轮辐结构的多约束概念设计进行了优化应用研究。通过分别调整设计阵列周期和工艺约束,明确了轮... 【目的】合理优化汽车轮辐结构,实现轻量化并降低燃油消耗,从而提高汽车的综合表现。【方法】采用了固体各向同性材料惩罚算法模型,针对汽车轮辐结构的多约束概念设计进行了优化应用研究。通过分别调整设计阵列周期和工艺约束,明确了轮辐结构在受载过程中的主要力学传递路径与材料分配,并成功获得了12种不同的概念设计方案。其中,以5周期阵列优化方案为具体案例,进行了模型重构,并衍生出两种汽车轮辐设计方案。【结果】方案A的最大等效应力值为53 MPa,最大应力出现在轮辐的边缘位置;方案B的最大等效应力值为61 MPa,最大应力出现在轮辐与轮毂接触的边缘位置。两种设计方案的设计强度均满足材料安全性要求,表明通过结合阵列周期和工艺约束进行汽车轮辐结构的优化设计,可以获得更加接近实际可制造的概念方案。【结论】本研究不仅为汽车轮辐设计提供了多种可行的备选设计方案,同时也为产品初期概念设计阶段的可制造性车轮结构方案设计提供了重要参考,为现代运载装备中车轮结构的设计提供了有效工具。 展开更多
关键词 汽车结构 优化设计 拓扑优化 车轮
在线阅读 下载PDF
基于遗传算法的三维钢筋混凝土结构/控制一体化优化设计 被引量:2
17
作者 姚书闲 徐斌 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2013年第6期108-114,共7页
鉴于目前土木工程空间结构设计方法通常是先进行结构本身的性能设计、后进行振动控制的串行设计模式,这种设计模式没有充分利用两学科相互耦合产生的协同效应,因此本文运用一体化优化方法对三维钢筋混凝土结构/控制系统进行一体化设计:... 鉴于目前土木工程空间结构设计方法通常是先进行结构本身的性能设计、后进行振动控制的串行设计模式,这种设计模式没有充分利用两学科相互耦合产生的协同效应,因此本文运用一体化优化方法对三维钢筋混凝土结构/控制系统进行一体化设计:建立单向位移和扭转耦合的结构运动控制方程,利用LQR算法获得被动控制器的等效刚度和等效阻尼;建立钢筋混凝土结构与被动控制器的集成优化模型,设计变量包括建筑结构的尺寸及配筋率参数,被控控制器的数量和位置,优化目标为被动控制系统在时域内的最大位移;采用遗传算法处理结构/控制一体化优化问题。优化结果表明:结构与控制系统具有耦合相关性,本文所提方法具有良好的振动控制效果和经济性。 展开更多
关键词 钢筋混凝土结构 一体化优化 振动控制 遗传算法 经济性
在线阅读 下载PDF
基于传力路径的接骨板结构拓扑优化设计 被引量:1
18
作者 蔡俊 丁晓红 +2 位作者 段朋云 熊敏 张横 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期442-449,共8页
目的 提出一种相对于传统拓扑优化方法能有效降低应力集中,并进一步提高断骨愈合效果的接骨板拓扑优化设计方法。方法 依据接骨板在断骨-接骨板系统中的载荷约束条件,采用改进的基于传力路径的拓扑优化方法对接骨板结构进行优化设计。... 目的 提出一种相对于传统拓扑优化方法能有效降低应力集中,并进一步提高断骨愈合效果的接骨板拓扑优化设计方法。方法 依据接骨板在断骨-接骨板系统中的载荷约束条件,采用改进的基于传力路径的拓扑优化方法对接骨板结构进行优化设计。随后采用基于偏应变的骨再生模拟模型,对胫骨骨干横向骨折情况进行骨再生模拟,依据骨再生过程数据对优化接骨板的受力状态、固定稳定性及愈合性能进行评估。结果 使用基于传力路径优化方法的优化接骨板在体积分数f=0.55、0.65时,接骨板最大应力分别为55.68、42.23 MPa,相较于传统拓扑优化方法优化接骨板分别降低32.96%、29.95%;骨愈合过程后骨痂平均弹性模量分别为1 439.47、1 355.71 MPa,相较于传统接骨板分别提升145.86%、131.06%。结论 提出的改进基于传力路径的拓扑优化方法,可以用于接骨板结构优化设计,优化后接骨板相比传统拓扑优化方法优化接骨板受力更加均匀,使用安全性更高,骨愈合性能相较传统接骨板有明显提升。研究结果为骨折内固定植入物的优化设计提供了一种新思路和方法。 展开更多
关键词 传力路径 接骨板 拓扑优化 结构设计
在线阅读 下载PDF
基于拓扑优化和正交分析的混合结构机械臂关节法兰设计 被引量:2
19
作者 廖力 孟婥 +1 位作者 张荣涛 孙志军 《东华大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第6期57-64,共8页
为进一步减轻碳纤维复合材料(CFRP)和球墨铸铁(QT)混合结构机械臂的质量,提出基于拓扑优化和正交分析的混合结构机械臂关节法兰轻量化设计方法。创建六自由度工业机器人动力学模型,分析并求解机器人负载50 kg运动过程中关节所受载荷,并... 为进一步减轻碳纤维复合材料(CFRP)和球墨铸铁(QT)混合结构机械臂的质量,提出基于拓扑优化和正交分析的混合结构机械臂关节法兰轻量化设计方法。创建六自由度工业机器人动力学模型,分析并求解机器人负载50 kg运动过程中关节所受载荷,并将最大载荷作为有限元分析的输入载荷。基于分析结果,对混合结构机械臂关节法兰进行拓扑优化,并结合加工工艺和正交分析试验,得到最优关节法兰模型。仿真和试验结果表明,当混合结构机械臂关节法兰周向开槽对数为3、轴向开槽个数为2、开槽为40°圆心角时,关节法兰质量、混合结构机械臂最大变形和最大应力相比优化前减少8.95%、2.46%和3.34%,满足机器人的运动性能要求。 展开更多
关键词 混合结构机械臂 关节法兰 拓扑优化 正交分析 轻量化设计
在线阅读 下载PDF
承载散热一体化的功能梯度多孔结构拓扑优化设计 被引量:8
20
作者 杜义贤 张跃 +3 位作者 付君健 田启华 周祥曼 王林军 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第7期1141-1150,共10页
针对多功能结构承载散热一体化需求,提出面向功能梯度多孔结构的拓扑优化设计方法.首先基于三周期极小曲面实现C0连续梯度多孔结构建模;然后引入数值均匀化法计算多孔结构宏观等效弹性张量和宏观等效热传导张量;最后以多孔结构体积分数... 针对多功能结构承载散热一体化需求,提出面向功能梯度多孔结构的拓扑优化设计方法.首先基于三周期极小曲面实现C0连续梯度多孔结构建模;然后引入数值均匀化法计算多孔结构宏观等效弹性张量和宏观等效热传导张量;最后以多孔结构体积分数为设计变量,建立散热弱度和结构柔度最小化加权多目标拓扑优化模型,采用优化准则法求解.数值算例结果表明,相比于单目标拓扑优化设计,该方法通过牺牲较低的散热性能换取较大的承载性能提升,显著地提高了多孔结构的综合性能. 展开更多
关键词 拓扑优化 极小曲面 功能梯度多孔结构 数值均匀化法 承载散热一体化
在线阅读 下载PDF
上一页 1 2 19 下一页 到第
使用帮助 返回顶部