基于ICM方法三维连续体结构拓扑优化

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摘　　要:

基于ICM方法，建立了在应力和位移约束下以重量为目标的多工况下的三维连续体结构拓扑优化模型,利用von Mises强度理论，提出了应力全局化的方法，从而将局部的应力约束转化为全局的应变能约束问题，减少了约束数目，避免了敏度分析的困难；利用单位虚载荷法，将位移约束表示为设计变量的显式关系．为减小由于不同物理量在数量级上相差太大引起数值计算的误差，将应变能约束和位移约束进行无量纲化，由此建立了包含两类约束的无量纲化的优化模型．同时处理了多工况下的最佳传力路径的问题，利用对偶规划理论对模型进行了求解．另外，利用PCL语言在MSC／Patran的开发平台上实现了该文算法．数值算例表明了该方法的可行性和有效性。 (共7页)