基于SIMP-MMC结构尺寸精确控制拓扑优化方法

摘要：

随着结构拓扑优化方法的发展,为提高其优化结果的工程可制造性,部分学者提出了整合现有拓扑优化方法的策略.具体地,探讨了基于变密度法与可移动变形组件法相融合的拓扑优化方法.该方法首先利用变密度法中的幂函数特性,以快速获得结构主传力路径;其次针对变密度法中的灰度单元,提出采用Otsu阈值处理算法以最大化反映二值拓扑结构信息;在此基础上,利用形态学思想构建了以结构骨架拐点为分界的组件,并过渡到可移动变形组件法完成优化,最终获得精确结构尺寸.分别通过对二维与三维数值算例的最小柔度拓扑优化问题计算,得到结构边界光滑且精确尺寸的优化结果,验证了该方法的有效性.

关键词：Otsu阈值处理方法;形态学思想;变密度法;可移动变形组件法;最小柔度

所属期刊栏目：44

分类号：TH122

资助基金：国家某航天观测载荷研制项目A18K017

在线出版日期：2022-03-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：102-110