基于显式函数的位移约束板结构拓扑优化方法
冯文贤1
杨志军2
陈新2
1.广东工业大学,土木与交通工程学院,广州,5100062.广东工业大学,机电工程学院,广州,510006
摘要：显式函数优化模型被认为可以极大地提高计算效率,显式近似是结构优化建模的追求目标.在应变能灵敏度分析和渐进结构优化方法(evolutionary structural optimization,ESO)的基础上,提出板结构位移约束下的显式函数拓扑优化方法.在优化过程中,首先将单元修改引起的位移变化转变为结构应变能灵敏度.其次将位移约束通过功能互等原理转化为结构应变能的约束,从而将灵敏度指标与优化指标统一起来,都变成结构单元修改的显式函数.最后根据结构应变能与目标的差值,根据ESO方法的思想,按一定的比率将灵敏度小的单元伪删除(单元厚度设为很小的值),修改后的结构采用精度控制的重分析方法进行快速求解,反复迭代达到满足要求的稳定结构,最后将厚度最小的单元从最终结构中删除.将所提的方法应用于板结构的拓扑优化中,数值算例表明,仅用18 次迭代即可以达到稳定的目标,大大加快了求解的速度,表明所提出的方法是有效的.
关键词：显式函数拓扑优化板结构渐进结构优化方法应变能灵敏度
分类号：O224(运筹学)O189.11(几何、拓扑)O342(固体力学)
资助基金：国家自然科学基金(50905033)高等学校博士学科点专项科研基金(20094420120001)广东省自然科学基金(8451009001001414)
论文发表日期：2011-01-01
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 206-211 )
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