| 具有吸能和承载特性的多孔结构拓扑优化 |
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| 引用本文： | 杜义贤,李荣,田启华,周祥曼.具有吸能和承载特性的多孔结构拓扑优化[J].华中科技大学学报(自然科学版),2019,47(8):108-113. |
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| 作者姓名： | 杜义贤 李荣 田启华 周祥曼 |
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| 作者单位： | 三峡大学机械与动力学院,湖北宜昌,443002;三峡大学机械与动力学院,湖北宜昌,443002;三峡大学机械与动力学院,湖北宜昌,443002;三峡大学机械与动力学院,湖北宜昌,443002 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金;国家自然科学基金 |
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| 摘 要： | 以负泊松比和刚度为优化目标,构建多目标拓扑优化模型.利用改进的优化准则(OC)算法求解该模型,得到兼具吸能和承载性能的多孔结构,并利用选择性激光熔覆技术(SLM)制造该多孔结构.通过对优化结构进行有限元仿真和压缩实验及分析,得到多孔结构的形变图、应力-应变曲线及能量吸收曲线.分析结果表明:等效刚度大的结构负泊松比值较小,受压内缩量小,平台应力和能量吸收量大,但易出现应力峰值;等效刚度小的结构负泊松比值较大,受压内缩效果明显,平台应力和能量吸收量小,但平台应力平稳,能量吸收增量大.模拟仿真和实验测试验证了本方法用于耐撞承载结构的拓扑优化设计的有效性.
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| 关 键 词： | 负泊松比 吸能 承载 多孔结构 多目标拓扑优化 |
Topological optimization of porous structure with energy absorption and loading capability |
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