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载荷位置不确定条件下结构稳健性拓扑优化设计
被引量：
6
1
作者
王栋
高伟峰
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期969-974,I0004,共7页
研究了在载荷作用位置不确定条件下,连续体结构的稳健性拓扑优化设计,为外载荷的有效传递提供可靠的传力路径。首先基于非概率方法,将载荷位置的不确定性用区间变量表示。其次通过载荷移动的一阶和二阶导数信息,推导出载荷位置改变后结...
研究了在载荷作用位置不确定条件下,连续体结构的稳健性拓扑优化设计,为外载荷的有效传递提供可靠的传力路径。首先基于非概率方法,将载荷位置的不确定性用区间变量表示。其次通过载荷移动的一阶和二阶导数信息,推导出载荷位置改变后结构柔顺度对拓扑设计变量的一阶导数公式。最后运用变密度法中的SIMP模型以及移动渐近线法(MMA),对连续体结构进行稳健性拓扑优化设计。所得结构与传统载荷位置确定条件下的优化结构相比,稳健性明显更高,充分展示了考虑载荷位置变化对结构拓扑构型设计的影响及其重要性。
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关键词
稳健性拓扑优化
载荷位置不确定
结构柔顺度
变密度法
移动渐近线法
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职称材料
载荷作用位置不确定条件下结构动态稳健性拓扑优化设计
被引量：
13
2
作者
王栋
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期1439-1448,I0004,共11页
研究当外载荷作用位置不确定时,连续体结构动态稳健性拓扑优化设计.在减小结构对简谐激励动响应的同时,有效降低其对外载荷作用点随机扰动的敏感性.首先基于非概率凸模型的方法,将外激励作用位置的不确定性用有界区间变量表示.其次通过...
研究当外载荷作用位置不确定时,连续体结构动态稳健性拓扑优化设计.在减小结构对简谐激励动响应的同时,有效降低其对外载荷作用点随机扰动的敏感性.首先基于非概率凸模型的方法,将外激励作用位置的不确定性用有界区间变量表示.其次通过对加载位置的导数分析,获得了在激励位置扰动情况下结构动柔顺度的二阶泰勒展开式.基于变密度方法,推导出了动柔顺度对拓扑设计变量的一阶灵敏度显性表达式.最后在材料体积约束下,采用移动渐近优化算法并结合载荷扰动区间内灵敏度的最大绝对值,对连续体结构进行动态稳健性拓扑优化设计,并与传统载荷位置固定条件下的确定性优化结果进行对比,充分展示考虑外激励作用位置扰动对结构拓扑构型设计及其动柔顺度变化的影响.数值优化结果表明,采用文中提出的方法所获得的结构动响应的稳健性更高,能有效抵抗外激励作用位置的随机扰动.只要少许增大材料的体积,稳健性优化设计的动响应将在整个载荷扰动区域内优于确定性优化结果.
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关键词
载荷
作用
位置不
确定
稳健性拓扑优化
结构动柔顺度
有界区间变量
最大绝对值灵敏度
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职称材料
题名
载荷位置不确定条件下结构稳健性拓扑优化设计
被引量：
6
1
作者
王栋
高伟峰
机构
西北工业大学航空学院
出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期969-974,I0004,共7页
基金
国家自然科学基金(11772258
51975470)
航天科学技术基金(2018-HT-XGD)。
文摘
研究了在载荷作用位置不确定条件下,连续体结构的稳健性拓扑优化设计,为外载荷的有效传递提供可靠的传力路径。首先基于非概率方法,将载荷位置的不确定性用区间变量表示。其次通过载荷移动的一阶和二阶导数信息,推导出载荷位置改变后结构柔顺度对拓扑设计变量的一阶导数公式。最后运用变密度法中的SIMP模型以及移动渐近线法(MMA),对连续体结构进行稳健性拓扑优化设计。所得结构与传统载荷位置确定条件下的优化结构相比,稳健性明显更高,充分展示了考虑载荷位置变化对结构拓扑构型设计的影响及其重要性。
关键词
稳健性拓扑优化
载荷位置不确定
结构柔顺度
变密度法
移动渐近线法
Keywords
robust topology optimization
load position uncertainty
structural compliance
SIMP method
MMA method
分类号
O342 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
载荷作用位置不确定条件下结构动态稳健性拓扑优化设计
被引量：
13
2
作者
王栋
机构
西北工业大学航空学院
出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期1439-1448,I0004,共11页
基金
国家自然科学基金(51975470)
陕西省自然科学基础研究基金(2020JM-114)资助项目。
文摘
研究当外载荷作用位置不确定时,连续体结构动态稳健性拓扑优化设计.在减小结构对简谐激励动响应的同时,有效降低其对外载荷作用点随机扰动的敏感性.首先基于非概率凸模型的方法,将外激励作用位置的不确定性用有界区间变量表示.其次通过对加载位置的导数分析,获得了在激励位置扰动情况下结构动柔顺度的二阶泰勒展开式.基于变密度方法,推导出了动柔顺度对拓扑设计变量的一阶灵敏度显性表达式.最后在材料体积约束下,采用移动渐近优化算法并结合载荷扰动区间内灵敏度的最大绝对值,对连续体结构进行动态稳健性拓扑优化设计,并与传统载荷位置固定条件下的确定性优化结果进行对比,充分展示考虑外激励作用位置扰动对结构拓扑构型设计及其动柔顺度变化的影响.数值优化结果表明,采用文中提出的方法所获得的结构动响应的稳健性更高,能有效抵抗外激励作用位置的随机扰动.只要少许增大材料的体积,稳健性优化设计的动响应将在整个载荷扰动区域内优于确定性优化结果.
关键词
载荷
作用
位置不
确定
稳健性拓扑优化
结构动柔顺度
有界区间变量
最大绝对值灵敏度
Keywords
loading position uncertainty
robust topology optimization
structural dynamic compliance
bounded interval variable
maximal absolute design sensitivity
分类号
O327 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
载荷位置不确定条件下结构稳健性拓扑优化设计
王栋
高伟峰
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020
6
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职称材料
2
载荷作用位置不确定条件下结构动态稳健性拓扑优化设计
王栋
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
13
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职称材料
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