三杆类桁架材料模型多工况最小柔度优化

摘要：

研究了多工况结构柔度最小化方法。提出了3杆类桁架连续体材料模型。推导了该材料的刚度矩阵及其导数。通过优化杆件分布场得到优化的类桁架连续体。克服了目前普遍采用单元的“有”和“无”表示结构拓扑的轮廓粗糙、锯齿状边界问题。结点位置的杆件密度和方向作为设计变量，杆件在单元内的密度和方向通过结点位置的数值插值得到，并且在单元内连续变化。由于没有抑制中间密度，完全不存在数值不稳定问题。类桁架连续体由于与杆系结构有明确的对应关系，可以合理地转化杆系结构。选择杆件分布场中的部分杆件可以形成杆系结构。如果再进一步作尺寸和形状优化就可以得到最终的拓扑优化结构。

关键词：结构优化、拓扑优化、类桁架连续体、柔度、多工况

所属期刊栏目：28

分类号：TU323(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金项目10872072;教育部科学技术研究重点项目208169

在线出版日期：2012-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：16-20