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类桁架结构的多工况应力约束拓扑优化设计
引用本文:闫凯,周克民. 类桁架结构的多工况应力约束拓扑优化设计[J]. 华侨大学学报(自然科学版), 2009, 30(6)
作者姓名:闫凯  周克民
作者单位:华侨大学,土木工程学院,福建,泉州,362021;华侨大学,土木工程学院,福建,泉州,362021
基金项目:国家自然科学基金资助项目(1087072);;教育部科学技术研究重点项目(208169);;福建省自然科学基金资助项目(E0640010)
摘    要:以纤维结点处的密度和方向作为设计变量,迭代过程中将纤维方向调整到主应力方向,有效地避免单元铰接和棋盘格现象.采用三角形单元进行有限元的分析,克服矩形单元对不规则区域划分单元的局限性.采用各向异性材料模型模拟类桁架杆系结构,优化结果用纤维密度连线表示,与实际的杆系结构具有十分相似的对应关系,便于制造.通过典型的算例,证明该方法的有效性和准确性.

关 键 词:拓扑优化  应力约束  多工况  三角形单元

Topology Optimization of Truss-Like Structures for Multiple Load Cases With Stress Constraints
YAN Kai,ZHOU Ke-min. Topology Optimization of Truss-Like Structures for Multiple Load Cases With Stress Constraints[J]. Journal of Huaqiao University(Natural Science), 2009, 30(6)
Authors:YAN Kai  ZHOU Ke-min
Affiliation:College of Civil Engineering;Huaqiao University;Quanzhou 362021;China
Abstract:The densities and orientations of members at nodes are taken as design variables,the member orientations are adjusted to align the principal stress directions,checkerboard and mesh-dependencies disappear without any additional technique.Adopting the triangle elements to fill the design region,the difficulty to divide irregular design domain by rectangular elements is overcome.Fiber-reinforced orthotropic composite is employed as the material model to simulate the constitutive relation of truss-like continua...
Keywords:topology optimization  stress constraints  multiple load cases  triangle element  
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