隐式功能函数结构体可靠性拓扑优化

摘要：

考虑工程实际中外载荷、材料属性等的随机不确定性对结构安全性的影响，研究了具有结构位移可靠性约束的拓扑优化设计。建立以柔度最小为目标、以单元相对密度为变量、具有材料体积分数约束和结构位移可靠性约束的拓扑优化数学模型；针对运用有限元数值计算方法时结构功能函数为隐式的情况，运用响应面法近似逼近结构真实的功能函数；利用简便高效的一次二阶矩法计算结构位移可靠度；采用内循环为确定性的拓扑优化、外循环控制结构材料体积分数的策略对连续体结构进行可靠性拓扑优化设计。通过两个算例与确定性拓扑优化结果进行比较，结果表明所提设计方法是高效可行的。

关键词：可靠性、拓扑优化、隐式功能函数、响应面法

分类号：TB114;H122(工程基础科学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51275221;江苏省产学研联合创新资金资助项目BY2014038-04

在线出版日期：2015-09-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2203-2207,2208