最小位移类桁架连续体拓扑设计优化.doc

最小位移类桁架连续体拓扑设计优化.doc最小位移类桁架连续体拓扑设计优化摘要:为将拓扑优化中的柔度最小化问题拓展到一般位移最小化问题,用有限元划分设计域,采用类桁架连续体材料模型,,将指定位置和方向的位移作为目标函数,采用基于目标函数梯度的优化准则法,,选择部分杆件形成拓扑优化刚架. 关键词:结构优化;拓扑优化;类桁架连续体;最小位移;有限元法中图分类号:TU32文献标志码:??A?? Topologydesignoptimizationontruss-likecontinuumwith minimumdisplacement LIBaolong,ZHOUKemin (CollegeofCivilEngineering,HuaqiaoUniversity,Xiamen361021,Fujian,China) Abstract:Toexpandflexibilityminimizationproblemintopologyoptimizationtogeneraldisplacementminimizationproblem,thedesigndomainismeshedbyfiniteelementsandthetruss-likecontinuumisusedasthematerialmodel,-,thepartsofmembersareremainedtoformtopologyoptimizationframe. Keywords:structuraloptimization;topologyoptimization;truss-likecontinuum;minimumdisplacement;finiteelementmethod 0引言近几十年来,,基于连续体结构的拓扑优化有均匀化方法[1]、进化结构优化方法[2]、水平集方法[3]及ICM方法[4],各种基于连续体结构的拓扑优化方法主要采用优化单元的厚度等相关参数,通过单元的“有”和“无”,再利用周长控制等避免单元角接等数值计算不稳定问题[5-6].实际上,理论分析表明拓扑优化结构一般为不均匀各