一種基于應力懲罰和自適應體積的結構拓撲優化設計方法
本發明屬于結構優化設計相關技術領域,并公開了一種基于應力懲罰和自適應體積的結構拓撲優化設計方法,適用于考慮應力約束、剛度最大化和體積分數最小化的結構優化,所述方法包括以下步驟:利用基于應力懲罰和參數化水平集方法的優化模型,求解體積約束下基于應力的柔度最小化結構優化,利用區間搜索方法調整體積約束,以縮小結構最優體積分數的搜索范圍,獲得最優結構的體積分數上限值;利用局部搜索方法進一步調整體積約束,以獲得最優結構的體積分數,并輸出最優結構。本發明運用循環的方式進行求解,避免了直接將結構體積最小化作為優化目標或人為主觀選取體積約束帶來的弊端。優化后的結構具有高剛度、輕量化的優點,且其強度滿足設計要求。
華中科技大學
2021-04-14