基于动响应约束的结构材料优化设计

摘要：

针对于随机荷载作用下动响应为约束的结构材料优化问题，基于结构拓扑优化思想，提出了一种变动响应约束的结构材料优化方法。采用分式有理式和幂函数识别结构材料单元特性参数，以微观单元拓扑变量倒数为设计变量，导出了频率及振型对微观单元设计变量的一阶导数，进而得到了随机荷载作用下结构均方响应的一阶近似展开式。结合变约束限的思想，建立了以结构质量作为目标函数，均方响应作为约束条件的连续体微结构拓扑优化近似模型，并采用对偶方法进行求解。对典型结构进行了考虑单个和多个动响应约束的结构材料优化设计，优化所得结果验证了该方法的有效性和可行性。

关键词：微结构、拓扑优化、动响应约束、材料设计

所属期刊栏目：36

分类号：TU311.3;TB123(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金项目11372055；湖南省教育厅科学研究项目15C0119；14C0098；长沙理工大学桥梁工程安全控制省部共建教育部重点实验室开放基金项目13KB07

在线出版日期：2017-03-17（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：212-220