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....

Full description

Saved in:
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
Online AccessGet full text
ISSN1006-5911
DOI10.13196/j.cims.2021.0779

Cover

Abstract 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.
AbstractList 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.
Abstract_FL To construct functionally-graded structures with different shapes and properties,a variable parameter-based topology optimization of functionally-graded lattice structures with multi-domains was proposed,and a func-tionally-graded lattice structures with smooth continuity was constructed both within each domain and between dif-ferent domains.The design domain was divided into multiple domains,and the Helmholtz PDE equation was used to filter the density of each domain,and different local volume constraint was imposed for each domain.Then the local volume constraint was integrated into the Solid Isotropic Material with Penalization(SIMP)based topology optimi-zation method to achieve the construction of different functionally-graded lattices in each domain,while maintaining smooth continuity of structures in and between domains.The effectiveness of the proposed method was verified through the design and manufacture for the optimized functionally-graded lattice structures with the cantilever beam and the MBB beam.
Author 王柏村
刘龙
彭翔
李智忠
易兵
王天赐
AuthorAffiliation 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;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
AuthorAffiliation_xml – name: 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;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
Author_FL PENG Xiang
LI Zhizhong
WANG Tianci
WANG Baicun
YI Bing
LIU Long
Author_FL_xml – sequence: 1
  fullname: LI Zhizhong
– sequence: 2
  fullname: LIU Long
– sequence: 3
  fullname: WANG Tianci
– sequence: 4
  fullname: PENG Xiang
– sequence: 5
  fullname: WANG Baicun
– sequence: 6
  fullname: YI Bing
Author_xml – sequence: 1
  fullname: 李智忠
– sequence: 2
  fullname: 刘龙
– sequence: 3
  fullname: 王天赐
– sequence: 4
  fullname: 彭翔
– sequence: 5
  fullname: 王柏村
– sequence: 6
  fullname: 易兵
BookMark eNotj81KAzEYRbOoYK19AF9BmPHLZJJMllL8g4IbXZckMyMdNAWjKF2qG7VQSmkpLhwQcavgyqpvY6KP4YCuLmdzDncJ1UzPZAitYAgxwYKtFaHuHtkwggiHwLmooToGYAEVGC-iprVdVSFlhFNaR8w93rnB3JWlG87c8MJPXtxN-XP56R-e3fzp-33s76_87dhfj74-Zm4w9dM3_zpZRgu5PLRZ838baH9zY6-1HbR3t3Za6-3AYqAkkEmWpJTQPBJKYY05ixmRUiqJKY0hUzpPIM1EJLlOFWdKiYRFUlJBqCYpkAZa_fOeSZNLc9ApeqfHpip2ClsUut8_P6mOxsAACPkFxJZeow
ClassificationCodes TH122
ContentType Journal Article
Copyright Copyright © Wanfang Data Co. Ltd. All Rights Reserved.
Copyright_xml – notice: Copyright © Wanfang Data Co. Ltd. All Rights Reserved.
DBID 2B.
4A8
92I
93N
PSX
TCJ
DOI 10.13196/j.cims.2021.0779
DatabaseName Wanfang Data Journals - Hong Kong
WANFANG Data Centre
Wanfang Data Journals
万方数据期刊 - 香港版
China Online Journals (COJ)
China Online Journals (COJ)
DatabaseTitleList
DeliveryMethod fulltext_linktorsrc
DocumentTitle_FL Variable parameter-based topology optimization of functionally-graded lattice structures with multi-domains
EndPage 1958
ExternalDocumentID jsjjczzxt202406003
GroupedDBID 2B.
4A8
92I
93N
ALMA_UNASSIGNED_HOLDINGS
CDYEO
PSX
TCJ
ID FETCH-LOGICAL-s1053-a8e8d535f29bb1c176463aaaba15540ebcf80de92a7cdb76bb9862aa5935c3d03
ISSN 1006-5911
IngestDate Thu May 29 04:00:06 EDT 2025
IsPeerReviewed true
IsScholarly true
Issue 6
Keywords 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
Language Chinese
LinkModel OpenURL
MergedId FETCHMERGED-LOGICAL-s1053-a8e8d535f29bb1c176463aaaba15540ebcf80de92a7cdb76bb9862aa5935c3d03
PageCount 11
ParticipantIDs wanfang_journals_jsjjczzxt202406003
PublicationCentury 2000
PublicationDate 2024-06-30
PublicationDateYYYYMMDD 2024-06-30
PublicationDate_xml – month: 06
  year: 2024
  text: 2024-06-30
  day: 30
PublicationDecade 2020
PublicationTitle 计算机集成制造系统
PublicationTitle_FL Computer Integrated Manufacturing Systems
PublicationYear 2024
Publisher 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
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
Publisher_xml – name: 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
– name: 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
SSID ssib006563755
ssib023646381
ssib001102950
ssib051375755
ssib023167363
ssib036438063
ssib000459500
ssib002258428
Score 2.4523063
Snippet 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...
SourceID wanfang
SourceType Aggregation Database
StartPage 1948
Title 多区域变参数功能梯度结构拓扑优化方法
URI https://d.wanfangdata.com.cn/periodical/jsjjczzxt202406003
Volume 30
hasFullText 1
inHoldings 1
isFullTextHit
isPrint
journalDatabaseRights – providerCode: PRVEBS
  databaseName: Inspec with Full Text
  issn: 1006-5911
  databaseCode: ADMLS
  dateStart: 20200701
  customDbUrl:
  isFulltext: true
  dateEnd: 99991231
  titleUrlDefault: https://www.ebsco.com/products/research-databases/inspec-full-text
  omitProxy: false
  ssIdentifier: ssib000459500
  providerName: EBSCOhost
link http://utb.summon.serialssolutions.com/2.0.0/link/0/eLvHCXMwnV1PaxQxFB9qe_Eiior_KWhOZevMZDJJjsnulCLqxRZ6K5OZWW3BFdwtyB7Vi1ooUlqKBwsiXhU8WfXbdFY_hu9lsrtjt4cqLMvbvOTlvffbzUtmkxfPu1X4OaPtNG2YMOONKOV-Q2Q8bRRZLFJqDDW53W1xP15cju6ssJWpU4e1XUsbPTOf9Y89V_I_qEIZ4IqnZP8B2ZFQKAAa8IV3QBjeT4QxSRhREZEKCdEk2hJyAV9YAoRwhAhJEhPJiPZtibJ1BBGU6BayVEiUbQVCVEwSTrQmktpWCREREmJYIiSRAUkiopvDLoCIbeWYaImEpqS62HI498XuVEJUgMKBkNzWr9QGgZoIK0EIIislBdExsoRPlG9VoqiV0220J9mKaRGRWEI6N-gFaDSuYsWhrsCHvuWYw7ElmFY5U0nUU4Mb_2oMTlIt2zM4Nao_Kwmj4cY-9-22xjNUBInAgYGiuSVa1r-2jqic2LJutagoMYRHW5YYmlW5iUPn2HDCFxZ4bbFk6FznOLDNag3wIyqWBXACSynErCoB3cLmpNpzzrHKCtXQdzKH_9SweijDZ0VMulDmYp1zxtpE4ApklfDUTYIwBdGxARZHbBths7XHmO0-DOZ9Xl0HdCRv-Xp3fT3r95_1EAg_til5Z0Iex-G0N6Na9-4-qC8rJKuliYQpaShZ_Xw2TJNry2RYg1A-Pk8dYjaHWho5vBMBwsoobsFHKvwxnwXQmtsLkUdOchse0LzbR42z5_k67bTzsDb1XDrrnXFrxllVDQDnvKn-o_NeXH58V24elPv75dZeufV8sPOlfL3_-8XPwYfP5cGnX9-3B-9fDt5sD169PfyxV27uDna_Db7uXPCWF5Kl5mLDXYLS6MLShzZSUQgYTlk7lMYEWcDRtjRNTYorAb8wWVv4eSHDlGe54bExUsRhmjJJWUZzn170pjtPOsUlbzbPithvRxHNpYkY5yI3IUsxZSTNoY_4snfT2bnqBrnu6iSKV05U66p3evwDvOZN955uFNdh-t4zNxz6fwC1nq7k
linkProvider EBSCOhost
openUrl ctx_ver=Z39.88-2004&ctx_enc=info%3Aofi%2Fenc%3AUTF-8&rfr_id=info%3Asid%2Fsummon.serialssolutions.com&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rft.genre=article&rft.atitle=%E5%A4%9A%E5%8C%BA%E5%9F%9F%E5%8F%98%E5%8F%82%E6%95%B0%E5%8A%9F%E8%83%BD%E6%A2%AF%E5%BA%A6%E7%BB%93%E6%9E%84%E6%8B%93%E6%89%91%E4%BC%98%E5%8C%96%E6%96%B9%E6%B3%95&rft.jtitle=%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA%E9%9B%86%E6%88%90%E5%88%B6%E9%80%A0%E7%B3%BB%E7%BB%9F&rft.au=%E6%9D%8E%E6%99%BA%E5%BF%A0&rft.au=%E5%88%98%E9%BE%99&rft.au=%E7%8E%8B%E5%A4%A9%E8%B5%90&rft.au=%E5%BD%AD%E7%BF%94&rft.date=2024-06-30&rft.pub=%E6%B5%99%E6%B1%9F%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E6%B5%81%E4%BD%93%E5%8A%A8%E5%8A%9B%E4%B8%8E%E6%9C%BA%E7%94%B5%E7%B3%BB%E7%BB%9F%E5%9B%BD%E5%AE%B6%E9%87%8D%E7%82%B9%E5%AE%9E%E9%AA%8C%E5%AE%A4%2C%E6%B5%99%E6%B1%9F+%E6%9D%AD%E5%B7%9E+310058&rft.issn=1006-5911&rft.volume=30&rft.issue=6&rft.spage=1948&rft.epage=1958&rft_id=info:doi/10.13196%2Fj.cims.2021.0779&rft.externalDocID=jsjjczzxt202406003
thumbnail_s http://utb.summon.serialssolutions.com/2.0.0/image/custom?url=http%3A%2F%2Fwww.wanfangdata.com.cn%2Fimages%2FPeriodicalImages%2Fjsjjczzxt%2Fjsjjczzxt.jpg