连续体结构动力拓扑优化中局部模态处理的新方法

摘要：

采用固体各向同性材料惩罚模型(solid isotropic material with penalization,SIMP)进行动力拓朴优化通常在优化过程中会出现虚假的局部振动模态,为消除这种虚假模态产生的不利影响,提出了移频与虚假模态识别相结合的通用方法.研究中考虑以材料体积为约束、结构基频最大化为目标的优化模型,并采用节点设计变量描述设计域内材料分布.基于虚假模态的特性,首先在特征值分析中应用移频方法排除特征值接近于零的低阶虚假模态,然后再依据虚假模态识别准则判定并剔除其他可能存在的虚假模态,从而可以高效可靠地确定结构真实的固有振动模态.数值算例表明,提出的方法可以有效地消除动力拓扑优化中虚假模态可能产生的不利影响,并保证优化解的可靠性.

关键词：拓扑优化、局部模态、移频、虚假模态识别、节点设计变量

所属期刊栏目：46

分类号：O343(固体力学)

在线出版日期：2014-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：739-746