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循环对称结构静力学渐进拓扑优化设计
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:机械工程学报
  • 时间:0
  • 页码:166-172
  • 语言:中文
  • 分类:TU318[建筑科学—结构工程]
  • 作者机构:[1]西北工业大学机电学院,西安710072
  • 相关基金:国家自然科学基金(90405016,10676028)、航空科学基金(04B53080,2006ZA53006),国家重点基础研究发展计划(973计划,2006CB601205)和国家高技术研究发展计划(863计划,2006AA04Z122)资助项目.
  • 相关项目:结构布局的动力学综合优化方法
中文摘要:

采用双向渐进结构优化方法(BESO)研究循环对称结构拓扑优化设计问题。循环对称结构的几何特征无法划分为均匀一致的网格,造成单元灵敏度计算结果与单元体积直接相关,不同网格剖分后的单元体积分布将导致渐进优化过程中不同的单元去除顺序,最终使得优化结果具有单元体积依赖性。针对循环对称结构的特殊性,提出灵敏度密度新概念与消除非等体积单元棋盘格现象的体积加权灵敏度密度过滤新方法,大量算例表明这是一种有效的方法,同时优化结果也充分显示子结构单胞尺寸效应对优化构型的显著影响。

英文摘要:

The topology optimization of cyclic-symmetry structures is studied by means of bi-directional evolutionary structural optimization (BESO) method. Due to the retention of non-uniform finite element discretization relative to one such type of structures, it is found that the sensitivity result depends upon the volume of the concerned finite element. As a result, different finite element discretizations will change the element removal/growth sequence in the BESO procedure. For this reason, a new concept of element sensitivity density is proposed to avoid the element-volume-dependence of the optimal design. Meanwhile, a new volume-weighted filtering technique is developed to control the checkerboard for the corresponding mesh. To verify the proposed method, a variety of numerical tests related to the concentrated load are studied in detail. Discussions show that the size effects of basic cells are important.

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期刊信息
  • 《机械工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:宋天虎
  • 地址:北京百万庄大街22号
  • 邮编:100037
  • 邮箱:bianbo@cjmenet.com
  • 电话:010-88379907
  • 国际标准刊号:ISSN:0577-6686
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2187/TH
  • 邮发代号:2-362
  • 获奖情况:
  • 中国期刊奖,“中国期刊方阵”双高期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:58603