| 考虑自重影响和屈曲约束的结构拓扑优化方法 |
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| 引用本文： | 李方义,卢志宏,易继军,荣见华,周泉.考虑自重影响和屈曲约束的结构拓扑优化方法[J].长沙理工大学学报(自然科学版),2021,18(3):97-104. |
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| 作者姓名： | 李方义 卢志宏 易继军 荣见华 周泉 |
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| 作者单位： | 长沙理工大学汽车与机械工程学院,湖南长沙410114;长沙理工大学桥梁工程安全控制教育部重点实验室,湖南长沙410114;长沙理工大学汽车与机械工程学院,湖南长沙410114;中国建筑工程集团第五工程局有限公司,湖南长沙410004 |
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| 摘 要： | 为综合解决考虑自重影响和屈曲约束的结构拓扑优化问题,提出一种新的拓扑优化设计方法.首先,针对优化过程中低密度区域的伪屈曲模态问题和自重引起的寄生效应问题,同时为了减少计算量,提出了改进的材料惩罚模型,并引入伪屈曲模态的识别和删除措施.其次,为克服常规应力单元的应力刚化问题,采用混合应力单元对结构应力进行了精确评估.基于密度过滤及Heaviside三场映射方案,建立了目标函数为考虑自重影响的结构柔顺度最小、满足屈曲和体积主动约束的拓扑优化模型.利用伴随变量法对屈曲约束的灵敏度进行了推导,并采用移动渐近线(method of moving asymptotes,MMA)算法对模型进行了优化求解.最后,通过算例说明了本研究方法的正确性和可行性.
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| 关 键 词： | 拓扑优化 屈曲约束 自重 伪屈曲模态 材料惩罚模型 MMA算法 |
A structural topology optimization method considering self-weight influences and buckling constraints |
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| LI Fang-yi,LU Zhi-hong,YI Ji-jun,RONG Jian-hua,ZHOU Quan.A structural topology optimization method considering self-weight influences and buckling constraints[J].Journal of Changsha University of Science and Technology:Natural Science,2021,18(3):97-104. |
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| Authors: | LI Fang-yi LU Zhi-hong YI Ji-jun RONG Jian-hua ZHOU Quan |
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