多层渐进黑白拓扑优化设计方法

摘要：

提出一种多层渐进黑白(0-1)拓扑优化设计方法.采用SIMP方法松弛设计变量,利用灵敏度过滤消除棋盘格.将拓扑图中无效的中间单元看成多余材料,在此基础上,采用体积比多层延拓方案,逐步逼近优化问题的目标体积比,同时,利用基于相对密度的单元渐进筛选方法,分层地去除设计域中的无效材料,保留其中的最有效材料,并逐层缩小拓扑优化模型的可利用材料域.通过这种方式,使0-1拓扑设计转化为具有连续设计变量的多层渐进拓扑优化过程,从而最终得到满足目标体积比的黑白拓扑.最后,以柔性最小化及柔顺机构拓扑设计问题为例,进行了算法验证,结果表明该算法能够实现较好的0-1收敛效果.

关键词：黑白拓扑、优化设计、SIMP、多层、渐进

所属期刊栏目：28

分类号：TH112

资助基金：国家自然科学基金资助项目51275174

在线出版日期：2017-07-04（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：1292-1299