【摘 要】
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本文针对连续体结构拓扑优化的变密度法展开讨论,分别就各种密度插值模型的种类、特点,优化准则法(OC)和移动渐近线法(MMA)两种常用优化算法的基本原理以及各种数值不稳定现
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本文针对连续体结构拓扑优化的变密度法展开讨论,分别就各种密度插值模型的种类、特点,优化准则法(OC)和移动渐近线法(MMA)两种常用优化算法的基本原理以及各种数值不稳定现象的产生机理和消除方法等三方面进行了探讨。主要工作如下:1.通过数值算例分析,在RAMP密度刚度插值模型的基础上,对比了优化准则法(OC)和移动渐近线法(MMA)的计算效率,确定了惩罚因子、过滤半径等参数的合理取值范围。2.针对自重载荷下连续体结构拓扑优化的两个主要困难:低密度区域的附属效应问题和材料的非主动体积约束问题,对自重载荷作用下连续体结构拓扑优化进行了如下研究:(1)对自重载荷作用下的拓扑优化出现的附属效应现象,阐明了该现象出现的原因,并探讨了避免该现象的策略。(2)针对自重载荷作用下非主动体积约束问题,从库恩-塔克条件出发,对实际体分比随惩罚因子的变化情况进行了分析,解释了该现象产生的原因,并考察了两种插值模型在不同罚因子下体积约束的临界情况。
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