基于種群動(dòng)力學(xué)模型的連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化仿生方法
本文選題:骨骼重建 + 種群動(dòng)力學(xué)模型 ; 參考:《振動(dòng)與沖擊》2014年13期
【摘要】:通過種群動(dòng)力學(xué)模型和有限元方法的耦合建立了骨骼重建數(shù)學(xué)模型,然后用像素單元的添加和刪除準(zhǔn)則把骨重建過程轉(zhuǎn)化為材料形成和吸收過程,對連續(xù)體結(jié)構(gòu)提出了仿生拓?fù)鋬?yōu)化計(jì)算方法。通過對兩個(gè)連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化中被廣泛應(yīng)用的典型數(shù)值算例進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化計(jì)算,并將其結(jié)果與其它幾種拓?fù)鋬?yōu)化方法進(jìn)行比較,驗(yàn)證了該方法的有效性。最終在三種不同邊界條件下對長懸臂梁模型進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化計(jì)算,以及在四種不同邊界條件下拱橋模型進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化計(jì)算,獲得規(guī)則性和對稱性的拓?fù)湫问?該結(jié)果進(jìn)一步說明了該仿生方法的合理性和可行性。
[Abstract]:The mathematical model of bone reconstruction is established by coupling the population dynamics model with the finite element method, and then the bone reconstruction process is transformed into the process of material formation and absorption using the criteria of adding and deleting pixel elements. A bionic topology optimization method is proposed for continuum structure. Two typical numerical examples used widely in topology optimization of continuum structures are calculated and compared with other topology optimization methods to verify the effectiveness of the proposed method. Finally, the topology optimization of long cantilever beam model is carried out under three different boundary conditions, and the topology optimization of arch bridge model under four different boundary conditions is carried out to obtain the topological form of regularity and symmetry. The results further demonstrate the rationality and feasibility of the bionic method.
【作者單位】: 新疆大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;新疆大學(xué)數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金面向項(xiàng)目(50775193,51075346)
【分類號】:R318
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,本文編號:1779764
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