基于变密度法的结构拓扑优化研究

发布时间：2017-04-23 08:12

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【摘要】： 结构拓扑优化按其研究的结构对象可分为离散体结构拓扑优化和连续体结构拓扑优化两大类,本文在绪论中讨论了当前国内外这两类结构拓扑优化的研究现状。第二章介绍了有限元法的基本思路、求解步骤、分析流程以及有限元建模的准则和性能指标。第三章在详细地论述了结构优化设计和结构拓扑优化的基本理论的基础上,对拓扑优化中的变密度法材料插值理论进行了深入讨论,并建立了基于SIMP方法的连续体结构拓扑优化模型,用准则优化法对其密度迭代格式进行了推导;之后又探讨了一下拓扑优化中普遍存在的数值不稳定现象。第四章则根据前面研究的拓扑优化理论方法,应用优化程序对简单的结构进行了拓扑优化分析设计,算例结果表明了该优化方法的有效性和正确性。最后对全文进行了总结和展望。
【关键词】：有限元分析 拓扑优化 变密度法
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：O342
【目录】：

• 提要4-7
• 第一章 绪论7-15
• 1.1 研究的发展现状8-13
• 1.2 本文研究内容13-15
• 第二章 有限元建模15-25
• 2.1 有限元法基本思路15-16
• 2.2 有限元法求解步骤16-19
• 2.3 有限元法分析流程19-20
• 2.4 有限元模型建模准则及性能指标20-25
• 第三章 结构拓扑优化基本理论25-49
• 3.1 结构优化设计基本理论25-28
• 3.1.1 结构优化设计的基本概念25
• 3.1.2 结构优化设计的数学模型25-27
• 3.1.3 结构优化设计的分类和现状27-28
• 3.2 结构拓扑优化理论基础28-35
• 3.2.1 结构拓扑优化数学理论基础28-30
• 3.2.2 结构拓扑优化基本概念30
• 3.2.3 连续体结构拓扑优化方法30-34
• 3.2.4 连续体结构拓扑优化的求解算法34-35
• 3.3 基于 SIMP 理论拓扑优化数学模型35-37
• 3.4 优化准则法求解结构拓扑优化模型37-44
• 3.4.1 有限元建模37-41
• 3.4.2 优化准则设计41-44
• 3.5 拓扑优化中的算法奇异性讨论44-49
• 第四章 数值算例49-57
• 4.1 平面结构数值算例49-52
• 4.1.1 两端固支的Michell 型结构拓扑优化设计49-50
• 4.1.2 单一工况简支的Michell 型结构拓扑优化设计50-51
• 4.1.3 多工况简支的Michell 型结构拓扑优化设计51-52
• 4.2 三维结构数值算例52-57
• 第五章 总结和展望57-59
• 5.1 论文主要内容的总结57
• 5.2 结构拓扑优化的未来发展57-59
• 参考文献59-65
• 摘要65-67
• ABSTRACT67-69
• 致谢69

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 沈斌;傅燕鸣;吴宵;郭娟;;胶印机滚筒结构的拓扑及尺寸优化设计[J];包装工程;2012年21期

2 李秋实;龚竞;王次安;王含中;孟炜;;某型搅拌车结构特性分析与拓扑优化[J];工程机械;2013年05期

3 杨旭静;邓超;李洲;刘福强;;载荷映射方法及其在模具结构优化中的应用[J];湖南大学学报(自然科学版);2011年09期

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5 王国庆;刘洪庆;陈靖芯;张静;虞兵;;基于ANSYS的泵车臂架结构的优化设计与试验[J];机械工程与自动化;2011年05期

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中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 闫利利;起重机箱形梁的拓扑优化研究[D];郑州大学;2010年

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本文编号：322082