宏观结构性能约束下的材料微结构拓扑优化

发布时间：2017-07-16 17:17

  本文关键词：宏观结构性能约束下的材料微结构拓扑优化

  更多相关文章： 拓扑优化 独立连续映射法 均匀化法 体积模量 剪切模量

【摘要】：为了设计周期性多孔钢或钢/铝复合材料优化微结构,基于独立连续映射法,建立了以结构总质量最小化为目标,节点位移为约束的拓扑优化模型。假设宏观结构由多孔材料或复合材料组成,其等效特性采用均匀化理论计算得到。定义了微观材料拓扑变量,节点位移约束采用一阶泰勒展开近似。各种材料设计要求作为约束条件纳入到优化模型中。推导了节点位移和总质量的敏度表达式。采用基于求解偏微分的过滤方法消除了数值不稳定性。在二维数值算例中获得了各种满足设计要求的优化材料微结构。结果表明:提出的方法在材料微结构拓扑优化设计中具有可行性和有效性。
【作者单位】： 华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室;长沙理工大学工程车辆轻量化与可靠性技术湖南省高校重点实验室;北京理工大学电动车辆国家工程实验室;北京航空航天大学航空科学与工程学院;
【关键词】： 拓扑优化 独立连续映射法 均匀化法 体积模量 剪切模量
【基金】：国家自然科学基金(11202078,51205023) 北京市自然科学基金(3143025) 中央高校基本科研业务费专项资金(2014ZD16) 工程车辆轻量化与可靠性技术湖南省高校重点实验室(长沙理工大学)开放基金(2013kfjj01)
【分类号】：TB33
【正文快照】： 网络出版地址:www.cnki.net/kcms/detail/11.1801.TB.20151204.1329.002.html引用格式:龙凯,王文伟,贾娇.宏观结构性能约束下的材料微结构拓扑优化[J].复合材料学报,2016,33(7):1574-1583.LONG K,WANG W W,JIA J.Topology optimization for microstructures of materials with

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本文编号：549754