连续体结构拓扑优化敏度修正方法研究

发布时间：2018-03-01 14:25

  本文关键词： 拓扑优化 敏度修正 边界扩散 棋盘格 网格依赖性　出处：《机械设计与研究》2017年02期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：针对敏度过滤法拓扑优化结果存在边界扩散现象和过滤半径过大时图形过度磨平问题,提出一种新的敏度修正方法,将中心单元周围8个单元根据位置的不同分为两类,采用不同的加权系数,保持中心单元原目标函数敏度值的权重固定,三类单元加权求和。利用经典柔度最小化算例验证新的敏度修正方法的有效性。研究结果表明,新的敏度修正方法可有效消除棋盘格现象,体现较好的网格无关性,拓扑优化结果边界清晰,优化效果优于敏度过滤法。
[Abstract]:A new sensitivity correction method is proposed to solve the problem that the results of topological optimization by sensitivity filtering method have the phenomenon of boundary diffusion and the excessive wear and tear of the graph when the filter radius is too large. The eight elements around the center unit are divided into two categories according to their different positions. By using different weighting coefficients, the weight of the original objective function sensitivity value of the central unit is kept fixed, and the weighted summation of the three types of units is obtained. The effectiveness of the new sensitivity correction method is verified by the classical flexibility minimization example. The new sensitivity correction method can effectively eliminate the checkerboard lattice phenomenon and reflect better mesh independence. The result of topological optimization is clear and the optimization effect is better than that of sensitivity filter method.
【作者单位】： 福州大学机械工程及自动化学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(11372074)
【分类号】：TH122

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 周克民,胡云昌;利用变厚度单元进行平面连续体的拓扑优化[J];天津城市建设学院学报;2001年01期

2 周克民,胡云昌;用可退化有限单元进行平面连续体拓扑优化[J];应用力学学报;2002年01期

3 左孔天,王书亭,张云清,陈立平;拓扑优化中两类不同优化数值算法的研究[J];华中科技大学学报(自然科学版);2004年09期

4 陈茹雯;浅谈拓扑优化[J];机电信息;2004年20期

5 邢素芳,桑建兵;基于MSC.Nastran-optishape拓扑优化的应用研究[J];河北工业大学学报;2005年05期

6 葛文杰;黄杰;杨方;;拓扑优化技术及其在汽车设计中的应用[J];机床与液压;2007年08期

7 杜发荣;张博;;拓扑优化理论在活塞结构设计中的应用[J];小型内燃机与摩托车;2007年05期

8 李志鑫;李小清;陈学东;陈鹿民;;基于频率约束的连续体拓扑优化方法的研究[J];华中科技大学学报(自然科学版);2008年02期

9 刘庆;侯献军;;基于HyperMesh/OptiStruct的汽车零部件结构拓扑优化设计[J];装备制造技术;2008年10期

10 刘辛军;李枝东;陈祥;;多工况拓扑优化问题的一种新解法——导重法[J];中国科学:技术科学;2011年07期

相关会议论文 前10条

1 龙凯;肖涛;左正兴;;动柔顺度最小目标下的连续体拓扑优化方法[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年

2 曾金玲;;拓扑优化技术在发动机零部件设计中的应用[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009（CSMO-2009）论文集[C];2009年

3 邵沛泽;叶红玲;陈宁;隋允康;;两种不同过滤函数屈曲拓扑优化模型理论推导[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

4 李刚;;结构的多目标全局拓扑优化——收敛性与效率准则[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

5 谷叶水;杨万里;邓晓龙;;发动机附件支架多工况拓扑优化研究[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009（CSMO-2009）论文集[C];2009年

6 尚珍;隋允康;铁军;叶红玲;;过滤函数间关系对拓扑优化效率影响的初步研究[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年

7 黄永旺;袁登木;;多目标拓扑优化技术在汽车行业中的应用[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程（CAE）技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年

8 顾亦磊;陈昌亚;;拓扑优化技术在桁架设计中的应用[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009（CSMO-2009）论文集[C];2009年

9 朱继宏;张卫红;;基于单元替换的结构渐进拓扑优化方法[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集（下）[C];2005年

10 豆麟龙;尹益辉;;考虑材料非线性的拓扑优化研究综述[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

相关重要报纸文章 前1条

1 高文;工业结构设计的新手段[N];计算机世界;2008年

相关博士学位论文 前10条

1 高兴军;稳定性约束下连续体结构两尺度拓扑优化[D];华南理工大学;2015年

2 蔡守宇;基于高精度建模分析的形状/拓扑优化方法[D];西北工业大学;2015年

3 赵飞;基于无网格和点密度方法的连续体与多相材料拓扑优化研究[D];西安电子科技大学;2015年

4 金莫辉;基于伪刚体模型和雅克比矩阵的柔顺机构拓扑优化方法[D];华南理工大学;2016年

5 刘虎;结构动力学拓扑优化关键问题研究[D];西北工业大学;2015年

6 曹靖;含多相双模量材料的连续体结构拓扑优化算法研究[D];西北农林科技大学;2016年

7 胡三宝;多学科拓扑优化方法研究[D];华中科技大学;2011年

8 陈志敏;基于文化基因算法的拓扑优化方法及其关键技术研究[D];华中科技大学;2010年

9 王晓明;特定功能结构的拓扑优化[D];大连理工大学;2010年

10 李顺利;无网格自然邻接点Petrov-Galerkin法及其在结构分析和拓扑优化中的应用[D];湖南大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 高瑜;基于非线性分析的拓扑优化设计研究[D];西安建筑科技大学;2015年

2 王路;基于可靠性的悬架控制臂拓扑优化[D];北京理工大学;2015年

3 王尚;考虑载荷大小和方向不确定性的连续体结构拓扑优化[D];大连理工大学;2015年

4 李鹏;结构元件的随机可靠性拓扑优化[D];南京航空航天大学;2014年

5 邓维敏;微型车车门轻量化设计与焊点布局拓扑优化[D];重庆交通大学;2015年

6 刘奇良;EFG法及其拓扑优化的GPU并行计算研究[D];湘潭大学;2015年

7 相萌;空间反射镜拓扑优化及其支撑技术研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2015年

8 孙楷;基于物理规划法的柔顺机构多目标拓扑优化研究[D];中北大学;2016年

9 尹艳山;基于变密度法的连续体结构拓扑优化[D];东北大学;2014年

10 胡凯;基于并行策略的多材料柔顺机构拓扑优化设计与研究[D];华南理工大学;2016年

，

本文编号：1552333