扩展有限元法在组件布局协同优化中的应用

来源 :中国力学大会2011暨钱学森诞辰100周年纪念大会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:viery
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  传统的组件布局协同优化技术是建立在有限元方法的框架下的,其在优化过程中由于网格重划分而导致了额外的困难。当组件位置变化时,有限元网格需要进行全局或局部地重新划分。同时由于优化迭代过程中网格的变化,拓扑设计变量无法直接定义在单元上,而是定义在一些背景密度点上,有限单元的拓扑变量由距其中心最近的密度点的密度值决定。近年来提出的扩展有限元方法,因其具有使用固定的网格捕捉结构中的不连续界面的优点,从而取得了越来越多的关注。本文研究了扩展有限元方法框架下的组件布局协同优化技术。在优化过程中结构网格不需要重新划分,同时拓扑设计变量可以直接定义在单元上。组件边界使用水平集函数进行描述,结构响应及灵敏度在扩展有限元方法的框架下进行求解。最后给出了结构刚度最大化设计的数值算例,验证了本文提出方法的有效性。
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