【摘 要】
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为了避免零部件在增材制造过程中使用支撑结构,基于单元过滤提出一种面向增材制造的自支撑结构拓扑优化方法。采用四节点矩形单元离散设计域建立悬垂特征有限元模型。模拟增
【机 构】
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西安交通大学机械工程学院,西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室,中国电子科技集团公司第二十七研究所
【基金项目】
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国家自然科学基金重点资助项目(51805419)。
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为了避免零部件在增材制造过程中使用支撑结构,基于单元过滤提出一种面向增材制造的自支撑结构拓扑优化方法。采用四节点矩形单元离散设计域建立悬垂特征有限元模型。模拟增材制造逐层堆积材料的成型过程,构建一种基于Heaviside函数的自支撑单元过滤法则,采用此法则逐层保留自支撑单元并删除非自支撑单元。基于固体各向同性材料惩罚模型(SIMP)变密度法,建立面向增材制造的自支撑结构拓扑优化模型,并采用移动渐近线法(MMA)求解此模型。将自支撑结构拓扑优化方法应用到三点弯曲简支梁(MBB)拓扑优化中。数值案例结果表明:
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