基于双向插值模式的空间扩张拓扑优化
本文选题:双向插值模式 + 拓扑优化 ; 参考:《计算机集成制造系统》2017年07期
【摘要】:针对传统拓扑优化中对中间密度单元处理的单向性及初始设计域选择过裕而使求解规模增大的问题,提出一种基于双向插值模式的空间扩张拓扑优化。建立了双向插值模式拓扑优化问题的数学模型,构建了基于边界单元敏度信息的空间扩张策略,并提出降低空间扩张拓扑优化问题求解规模的技术,最后通过算例验证了其可行性。算例表明,利用空间扩张策略仅对敏度进行插值的模式相对于基于刚度和敏度进行双向插值的模式和传统带惩罚指数的固体各向同性微结构模式,在优化设计中更具有全局性,不用过滤便可以高效地得到边界清晰的拓扑优化结果,且具有较小的目标设计值和较少的迭代步数。
[Abstract]:In order to solve the problem of enlarging the solution scale in the traditional topology optimization, a kind of spatial expansion topology optimization based on bidirectional interpolation mode is proposed. The mathematical model of the bidirectional interpolation model topology optimization problem is established, and the boundary element sensitivity information is constructed. The space expansion strategy is used to reduce the size of the space expansion topology optimization problem. Finally, the feasibility is verified by an example. The numerical example shows that the spatial expansion strategy only interpolates the sensitivity of the model to the bidirectional interpolation based on the stiffness and the sensitivity and the traditional solid isotropy with the penalty index. The microstructural model, which is more global in the optimization design, can efficiently get a clear boundary topology optimization result without filtering, with smaller target design values and less iterative steps.
【作者单位】: 贵州大学机械工程学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51265005) 贵州省科技厅重大科技专项资助项目([2016]3001);贵州省科技厅工程技术中心资助项目(G[2015]4001);贵州省科技厅工业攻关资助项目(GY[2014]3026);贵州省科技厅平台人才资助项目([2016]5717) 贵州省教育厅重点实验室资助项目(KY[2014]226)~~
【分类号】:TB21
【参考文献】
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【共引文献】
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本文编号:1806319
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