多区域变参数功能梯度结构拓扑优化方法

TH122; 为了在构件中构造形态多变和性能各异的功能梯度结构,提出一种多区域变参数的功能梯度结构拓扑优化方法,在保证构建结构单元连续性的同时,构建了多区域变参数的功能梯度结构.将设计域划分为多个区域,采用Helmholtz PDE方程对每个区域的密度变量进行过滤处理,然后施加不同的局部体积约束;将局部约束整合到传统变密度拓扑优化方法中,达到了不同区域生成不同功能梯度微结构的效果,同时区域之间的结构保持了良好的连续性.最后,通过悬臂梁和简支梁多区域功能梯度结构拓扑优化设计和制造,验证了所提方法的有效性....

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Bibliographic Details
Published in计算机集成制造系统 Vol. 30; no. 6; pp. 1948 - 1958
Main Authors 李智忠, 刘龙, 王天赐, 彭翔, 王柏村, 易兵
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室,浙江 杭州 310058 30.06.2024
中南大学交通运输工程学院,湖南 长沙 410075%浙江工业大学机械工程学院,浙江 杭州 310014%浙江大学 机械工程学院,浙江 杭州 310058%中南大学交通运输工程学院,湖南 长沙 410075
Subjects
multi-domains
变参数
多区域
functionally-graded structures
功能梯度结构
拓扑优化
topology optimization
variable parameter
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ISSN1006-5911
DOI10.13196/j.cims.2021.0779

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Summary:TH122; 为了在构件中构造形态多变和性能各异的功能梯度结构,提出一种多区域变参数的功能梯度结构拓扑优化方法,在保证构建结构单元连续性的同时,构建了多区域变参数的功能梯度结构.将设计域划分为多个区域,采用Helmholtz PDE方程对每个区域的密度变量进行过滤处理,然后施加不同的局部体积约束;将局部约束整合到传统变密度拓扑优化方法中,达到了不同区域生成不同功能梯度微结构的效果,同时区域之间的结构保持了良好的连续性.最后,通过悬臂梁和简支梁多区域功能梯度结构拓扑优化设计和制造,验证了所提方法的有效性.
ISSN:1006-5911
DOI:10.13196/j.cims.2021.0779