268 / 2019-09-26 10:27:03

基于子结构代理优化模型的宏微结构一体化设计方法

结构优化与结构行为分析 > 结构优化与拓扑优化

针对传统均匀化方法在宏微结构一体化设计中的尺度分离和微结构间不连续的问题，本文提出了基于子结构代理优化模型的宏微结构一体化设计方法。在该方法中，假设宏观结构由统一形状控制参数构建的子结构构成。形状控制参数影响子结构内部的材料含量及分布，即确定子结构的相对密度。通过自由度凝聚，构建了子结构对应密度下的超单元。利用样条插值方法，建立了子结构超单元刚度矩阵在连续密度下的代理计算模型。结合传统的优化准则法建立了子结构的优化框架，并分析了代理模型的优化计算精度、效率及变量灵敏度。本文通过悬臂梁计算实例，全面分析了所提方法的可行性。