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Issue 2,2024

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21 Articles

一种考虑位移和应力约束的结构拓扑优化方法
Authors：邓果荣见华邢晓娟
《长沙理工大学学报（自然科学版）》 Issue 3,2008
Keywords：拓扑优化位移约束应力约束连续体结构ICM方法
Abstract：为了研究位移和应力约束以及重量最小的结构拓扑优化问题,基于ICM(独立、连续、映射)方法和渐进结构优化方法的思路,提出了一种考虑位移和应力约束的结构拓扑优化方法.在优化迭代循环的每一轮子循环迭代求解开始时,为了控制拓扑设计变量的变化量,依据结构位移、应力量和其约束限,形成和引进了新的位移和应力约束限.研究了位移线性近似式和应力约束转换表达式,建立了单元删除阈值和几轮迭代循环的单元删除策略.为了确保优化迭代中结构非奇异和方法具有增添单元…More>>
连续体结构拓扑优化方法在骨骼重建中的应用CSTPCD
Authors：倪君杰叶红玲隋允康
《北京生物医学工程》 Issue 3,2009
Keywords：连续体结构骨骼重建优化拓扑
Abstract：借助连续体结构拓扑优化理论,将遵从Wolff法则生长的骨骼看成待优化的连续体拓扑结构,对骨骼重建进行了数值模拟和优化.利用ICM(independent, continuous, mapping) 方法,建立了以质量为目标,以应变能为约束的骨重建连续体结构优化模型.为减少约束数目,运用对偶理论建立了对偶二次规划模型,并依据库恩-塔克条件进行了求解.数值算例表明了该方法的可行性与有效性.
基于高效差分敏度的连续体静动态形状优化北大核心CSCDCSTPCD
Authors：龙凯左正兴
《中国机械工程》 2007年20期《中国机械工程》 Issue 20,2007
Keywords：形状优化敏度分析近似重分析组合近似连续体结构
Abstract：总结归纳了连续体形状优化中的敏度分析方法,提出了近似-差分的敏度求解策略.该策略通过近似重分析对扰动结构进行快速分析,运用差分法进行计算得到结构响应量敏度值,从而克服了差分敏度求解计算量大的缺点,同时在结构小扰动情况下可保证近似结果精度.以可动边界关键点的虚拟位移为设计变量,建立连续体静动态形状优化模型.考察了不同类型约束下的形状优化算例,结果表明,所提方法和模型具有可行性和通用性.
谐响应下的连续体拓扑优化北大核心CSCDCSTPCD
Authors：龙凯左正兴
《中国机械工程》 2007年13期《中国机械工程》 Issue 13,2007
Keywords：拓扑优化连续体结构敏度分析谐响应独立连续映射法
Abstract：用独立连续映射法建立了以关心自由度振幅平方和为约束、体积最小化为目标的连续体结构拓扑优化模型.采用伴随法求解得到关心自由度振幅平方和指标的敏度分析公式,并应用一阶泰勒展开对该指标进行显式表达.用数字图像过滤技术抑制棋盘格现象和消除网格依赖性问题.通过数值算例对不同激振频率、不同结构阻尼谐响应下的拓扑优化结果进行分析讨论.结果表明,独立连续映射法在处理谐响应下的拓扑优化问题上具有可行性和有效性.
考虑位移约束的结构布局优化方法北大核心CSCDCSTPCD
Authors：易继军李艳梅荣见华曾韬
《中国机械工程》 2012年24期《中国机械工程》 Issue 24,2012
Keywords：拓扑优化尺寸优化连续体结构位移约束设计空间调整
Abstract：研究了一种同时考虑拓扑优化和尺寸优化的连续体结构优化方法.在提出的方法里,结合材料属性的有理近似模型,采用归一化处理方法将两类变量的组合优化问题转化成[0,1]区间的连续变量优化问题.基于对偶优化方法,提出了一套优化模型的求解算法.利用该方法能对拓扑设计空间进行调整,并调整尺寸变量.提出的方法具有较好的收敛性,能够获得具有较好0-1分布的拓扑结构.
连续体结构的变密度拓扑优化方法研究北大核心CSTPCD
Authors：王景良朱天成朱龙彪许飞云
《工程设计学报》 2022年3期《工程设计学报》 Issue 3,2022
Keywords：连续体结构拓扑优化方法固体各向同性材料惩罚法敏度过滤法灰度单元抑制算子
Abstract：为了实现使连续体结构的体积约束和柔顺度最小的拓扑优化及解决采用经典变密度法引起的结构优化结果存在如灰度单元、棋盘格等数值不稳定问题,提出了一种新的拓扑优化方法.首先,采用改进的固体各向同性材料惩罚法作为材料插值方案,建立结构拓扑优化模型;其次,通过引入基于高斯权重函数的敏度过滤法和设计新灰度单元抑制算子来解决数值不稳定问题;最后,借助优化准则法求解优化模型.通过算例分析可知:新策略可以改进拓扑优化方法;新的拓扑优化方法具有收敛速度较快…More>>
基于骨骼重建机理的连续体结构仿生拓扑优化方法北大核心CSCDCSTPCD
Authors：开依沙尔·热合曼买买提明·艾尼
《农业机械学报》 2014年5期《农业机械学报》 Issue 5,2014
Keywords：连续体结构仿生拓扑优化骨骼重建Turing反应-扩散模型有限元方法
Abstract：骨重建是一种持续进行的新骨替代旧骨的过程,它通过具有骨吸收能力的破骨细胞和具有骨成形能力的成骨细胞来实现.在陆地脊椎动物中这两种细胞活动是严格平衡的,并且骨的拓扑形状是适应局部力学环境的.本文以Turing反应-扩散模型为基础,通过骨成形与骨吸收机理耦合建立了骨重建模型.该模型通过有限元方法和像素单元的添加和删除准则提出了连续体结构仿生拓扑优化计算方法,该方法将结构看成生长的骨骼,将寻找最优拓扑的过程比拟为骨骼的重建过程,应变能密度的…More>>
基于节点变量法的连续体结构拓扑优化设计北大核心CSCDCSTPCD
Authors：占金青杨康黄志超
《农业机械学报》 2014年9期《农业机械学报》 Issue 9,2014
Keywords：连续体结构拓扑优化节点变量法映射函数
Abstract：为避免结构拓扑优化设计中的数值不稳定性及考虑制造因素,提出了一种节点变量的连续体结构拓扑优化设计方法.在指定的子区域内,采用不依赖网格的映射函数表示节点设计变量与节点密度变量的关系,实现最小尺寸约束,以满足加工工艺要求.以应变能力最小化为目标函数满足结构刚度要求,以结构体积作为约束,建立最小尺寸约束下的连续体结构拓扑优化模型,将移动近似算法用于拓扑优化问题求解.数值算例结果表明,提出的方法应用于连续体拓扑优化设计中是有效的,能够消除数…More>>
连续体结构的多目标拓扑优化设计北大核心CSCDCSTPCD
Authors：刘远东尹益辉郭中泽
《机械科学与技术》 2014年3期《机械科学与技术》 Issue 3,2014
Keywords：连续体结构多目标拓扑优化优化准则法
Abstract：为实现静动态多目标下连续体结构的拓扑优化设计,以静态柔顺度最小化和动态特征值最大化加权函数为目标,提出并建立静动态多目标下连续体结构拓扑优化模型,实现了相应的算法和算例.方法中采用(rational approximation of material properties,RAMP)方法对密度进行惩罚,利用优化准则法控制设计目标与材料分布,以敏度过滤技术抑制棋盘格效应,通过归一化目标函数有效地避免不同性质目标函数的量级差异.通过…More>>
拓扑优化理论在二维平面闸门设计中的应用北大核心
Authors：肖卫华张文萍
《人民长江》 2010年12期《人民长江》 Issue 12,2010
Keywords：优化设计结构拓扑优化连续体结构水工平面闸门
Abstract：拓扑优化又称为结构布局优化,其主要目的是致力于寻求优化结构的某些性能或减轻结构重量的途径.随着形状优化和尺寸优化设计的不断成熟与完善,拓扑优化逐渐成为结构优化设计的研究热点与难点问题.利用连续体结构拓扑优化理论,对结构复杂的水工平面闸门进行研究,并通过对优化结果进行拟合,进行结构变形分析与应力校核.结果表明结构应力分布均匀,能够更好地发挥各部位材料的最佳性能,验证了拓扑优化理论在水工闸门中应用的可行性与优越性.

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