基于类桁架材料模型优化方法计算稳定性研究

摘要：

推导了2相正交类桁架材料模型，建立了基于类桁架连续体材料模型的单工况和多工况应力约束拓扑优化方法。以杆件在结点位置的密度和方向为设计变量，在单工况下，采用满应力准则法优化杆件密度，将杆件方向与主应力方向对齐；在多工况下，采用方向刚度包络线拟合的方法，由各单工况优化结构导出。通过反复迭代形成类桁架连续体材料优化分布场，进而形成类桁架结构。通过3个经典算例，验证了不同有限单元网格密度和形状下该拓扑优化方法的稳定性，克服了各种拓扑优化普遍存在的单元依赖性。

关键词：结构设计、拓扑优化、数值稳定性、类桁架材料模型

分类号：TU318(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金11172106，10872072

在线出版日期：2013-10-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：315-319