本文關(guān)鍵詞：宏觀結(jié)構(gòu)性能約束下的材料微結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化

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【摘要】：為了設(shè)計(jì)周期性多孔鋼或鋼/鋁復(fù)合材料優(yōu)化微結(jié)構(gòu),基于獨(dú)立連續(xù)映射法,建立了以結(jié)構(gòu)總質(zhì)量最小化為目標(biāo),節(jié)點(diǎn)位移為約束的拓?fù)鋬?yōu)化模型。假設(shè)宏觀結(jié)構(gòu)由多孔材料或復(fù)合材料組成,其等效特性采用均勻化理論計(jì)算得到。定義了微觀材料拓?fù)渥兞?節(jié)點(diǎn)位移約束采用一階泰勒展開(kāi)近似。各種材料設(shè)計(jì)要求作為約束條件納入到優(yōu)化模型中。推導(dǎo)了節(jié)點(diǎn)位移和總質(zhì)量的敏度表達(dá)式。采用基于求解偏微分的過(guò)濾方法消除了數(shù)值不穩(wěn)定性。在二維數(shù)值算例中獲得了各種滿足設(shè)計(jì)要求的優(yōu)化材料微結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明:提出的方法在材料微結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)中具有可行性和有效性。
【作者單位】： 華北電力大學(xué)新能源電力系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;長(zhǎng)沙理工大學(xué)工程車輛輕量化與可靠性技術(shù)湖南省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;北京理工大學(xué)電動(dòng)車輛國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室;北京航空航天大學(xué)航空科學(xué)與工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 拓?fù)鋬?yōu)化 獨(dú)立連續(xù)映射法 均勻化法 體積模量 剪切模量
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(11202078,51205023) 北京市自然科學(xué)基金(3143025) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(2014ZD16) 工程車輛輕量化與可靠性技術(shù)湖南省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(長(zhǎng)沙理工大學(xué))開(kāi)放基金(2013kfjj01)
【分類號(hào)】：TB33
【正文快照】： 網(wǎng)絡(luò)出版地址:www.cnki.net/kcms/detail/11.1801.TB.20151204.1329.002.html引用格式:龍凱,王文偉,賈嬌.宏觀結(jié)構(gòu)性能約束下的材料微結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化[J].復(fù)合材料學(xué)報(bào),2016,33(7):1574-1583.LONG K,WANG W W,JIA J.Topology optimization for microstructures of materials with

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