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基于改进SIMP法的连续体结构拓扑优化方法研究

作者:李启宏,李海艳* 日期:2021-06-23/span> 浏览:538 查看PDF文档

基于改进SIMP法的连续体结构拓扑优化方法研究*

李启宏,李海艳*

(广东工业大学 机电工程学院,广东 广州 510006)


摘要:基于SIMP法的连续体结构拓扑优化,在小规模网格下的优化结构刚度性能不佳,而在大规模网格下优化结构又会出现过多细小分支,针对这一问题,提出了一种基于改进SIMP法的连续体结构拓扑优化方法。该方法对SIMP数学模型进行了改进,将单元微分法作为力学响应分析的理论基础,以全体单元中心点应力应变积之和为优化目标函数,并结合比例拓扑优化法对改进的数学模型进行了数值优化求解;最后,基于ISIMP法对悬臂梁进行了不同网格规模下的拓扑优化实验。研究结果表明:基于ISIMP法,悬臂梁的优化结构刚度得到了提升,并且在网格规模较小时,优化结构的刚度提升更为显著;同时,在网格规模很大时,该方法能有效减少细小分支的数量,提高优化结构的可制造性。

关键词:改进的SIMP法;单元微分法;比例拓扑优化;连续体结构拓扑优化

中图分类号:TH122;TB115

文献标识码:A文章编号:1001-4551(2021)04-0428-06


本文引用格式:
李启宏,李海艳.基于改进SIMP法的连续体结构拓扑优化方法研究[J].机电工程,2021,38(4):428-433.
LI Qi-hong, LI Hai-yan. Continuum structure topology optimization method based on improved SIMP method[J].Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2021,38(4):428-433.
《机电工程》杂志:http://www.meem.com.cn


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