多约束作用下连续体结构的拓扑优化

摘要：

基于ICM(独立、连续、映射)方法建立了以结构重量最小为目标,以屈曲临界力、位移及应力三种约束同时作用的连续体拓扑优化模型:采用独立的连续拓扑变量,借助泰勒展式、过滤函数将目标函数作二阶近似展开.借助瑞利商、泰勒展式、过滤函数将屈曲约束化为近似显函数,借助于过滤函数,将位移约束用莫尔定理显式化;将应力这种局部性约束采用全局化策略进行处理,即借助第四强度理论、过滤函数将应力局部性约束转化为应变能约束,大大减少了灵敏度分析的计算量;将优化模型转化为对偶规划,减少了设计变量的数目,并利用序列二次规划求解,缩小了模型的求解规模.数值算例表明,ICM方法在解决屈曲、位移及应力三种约束共同作用的连续体拓扑优化问题上有优势.

关键词：屈曲约束、位移约束、应力约束、ICM方法、拓扑优化

所属期刊栏目：27

分类号：O346.1(固体力学)

资助基金：国家自然科学基金10472003;高校博士点基金20060005010;泰山学院科研基金Y07-2-08

在线出版日期：2016-11-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：781-788