基于虚拟材料的斣灢斅梁拓扑优化斉斢斚方法.PDF

卷 期 棳 棾棿 棽 计算 力 学 学 报 斨旓旍棶棾棿 斘旓棶棽 年 月 旇旈旑斿旙斿斒旓旛旘旑斸旍旓旀 旓旐旛旚斸旚旈旓旑斸旍斖斿斻旇斸旑旈斻旙 棽棸棻椃 棿 斄 旘旈旍棽棸棻椃 旔 旔 椇 周海涛 斈斚斏棻棸棶椃椀棻棻 旙旍旞棽棸棻椃棸棽棸棸 棽棸棻椀棸椆棻棿棸棸 旉 基于虚拟材料的斣灢斅梁拓扑优化斉斢斚方法 棳 灣棻棽 棻 棻 棻 周海涛 棳 大可 棳 杨毅超 棳 梁 圣 棳 龚宪生 棬 棳 椈 棳 椈 重庆大学 机械工程学院 重庆 昆明精密机械研究所 昆明 棻棶 棿棸棸棸棿棿棽棶 椂椀棸棸棾棽 棳 棭 重庆青山工业有限公司 重庆 棾棶 棿棸棽椃椂棻 椇 棬 棭 棬 摘 要 自从 和 于 年以 梁 问题质疑渐进结构优化方法 斱旇旓旛 斠旓旡旜斸旑 棽棸棸棻 斣灢斅 斣旈斿灢斅斿斸旐 斉斢斚 斉旜旓旍旛旚旈旓旑斸旘 旟 旟 棭 棳 暎 斢旚旘旛斻旚旛旘斸旍斚旚旈旐旈旡斸旚旈旓旑的算法收敛性以来 结构最优化领域的研究者提出了多种算法以求解决这一问题 斣灢斅 旔 棳 梁问题仍是当前结构拓扑优化领域的研究热点 因 现有的各种斣灢斅梁解法或是存有不足或是无法获得满意解 暎 棳 棳 棳 答 本文在传统 斉斢斚算法中 将虚拟材料引入待删除单元 用以检测结构传力路径是否受到破坏 进而确定单元 暎 棳 棳 删除的合理性 算例表明 本文算法可有效防止斉斢斚方法求解斣灢斅梁问题时的失效并获得最优解 且本文算法 棳 暎 只需在斉斢斚迭代中附加一次检测 不改变斉斢斚方法的迭代进程和寻优能力 椇 椈 椈 椈 椈 椈 关键词 斉斢斚结构拓扑优化 斣灢斅梁 虚拟材料 传力路径 有限元方法 中图分