宏观结构性能约束下的材料微结构拓扑优化

来源 :复合材料学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ccbeilu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为了设计周期性多孔钢或钢/铝复合材料优化微结构,基于独立连续映射法,建立了以结构总质量最小化为目标,节点位移为约束的拓扑优化模型。假设宏观结构由多孔材料或复合材料组成,其等效特性采用均匀化理论计算得到。定义了微观材料拓扑变量,节点位移约束采用一阶泰勒展开近似。各种材料设计要求作为约束条件纳入到优化模型中。推导了节点位移和总质量的敏度表达式。采用基于求解偏微分的过滤方法消除了数值不稳定性。在二维数值算例中获得了各种满足设计要求的优化材料微结构。结果表明:提出的方法在材料微结构拓扑优化设计中具有可行性和有效性。 In order to design periodic microstructures of porous steel or steel / aluminum composites, a topology optimization model was established based on the independent continuous mapping method, which minimized the total mass of the structure and the node displacement was constrained. It is assumed that the macrostructure consists of a porous material or a composite material, and its equivalent property is calculated using the homogenization theory. The topological variables of the microscopic material are defined, and the first-order Taylor expansion approximation of the node displacement constraints is given. Various material design requirements are incorporated into the optimization model as constraints. The sensitivity expression of node displacement and total mass is deduced. The numerical instability is eliminated by the filtering method based on solving partial differential. In the two-dimensional numerical example, various optimized microstructures that meet the design requirements were obtained. The results show that the proposed method is feasible and effective in topology optimization of material microstructure.
其他文献
小额贷款公司是由自然人、企业法人与其他社会组织投资设立,不吸收公众存款,经营小额贷款业务的有限责任公司或股份有限公司。近年来我国小额贷款公司呈井喷式增长,公司数量从试
经过二十多年的摸索前行,我国的资本市场已经飞速发展,取得了很大的成果。但是在股票市场中,投资理念的缺失造成投机氛围严重,甚至危害到了经济的发展。而价值投资方法在发达
随着我国对外开放不断向纵深发展,我国对利用外资的要求逐步提高,更加重视外商直接投资(FDI)在转变外贸增长方式和经济转型中的作用。因此探讨FDI对我国地区出口商品结构的影响
ZNC3 0 -I型游梁抽油机控制器在现场应用中经常出现的主要故障是抽油机中途停转、控制器无法启动抽油机、控制器无法调节抽油机冲次和上下冲程速比。这些故障主要是由于参数
介绍了舞蹈机器人步进电机驱动电路和程序设计.电路采用74373锁存,74LS244和ULN2003作电压和电流驱动,单片机AT89C52作工作脉冲序列信号发生器.程序设计基于中断服务和总线分
欧洲货币联盟(EMU)的统一货币政策提高了各成员国经济的相互依赖性,使得欧元区内贸易蓬勃发展,成员国间的价格水平也逐步趋同,但各成员国经济、金融结构内生的差异性也使得其对
阳光采集器是一个利用光学反射现象原理,使部分太阳光照到某一介质上,从而改变传播路径,照射进人们所需要的地方,达到供暖、 提亮效果的一个装置.本文主要针对江苏大学学生对
即使在独立董事制度已经得到了世界范围内金融政策部门的推行和认可,但是关于董事会独立性的有效性问题——独立性是否提高绩效——仍然无法得出一致的理论和实证的结论。在中
随着虚拟团队在学习和工作中的广泛应用,团队中的信任问题受到人们的关注。本研究借助信任六因素模型,采用跨案例研究方法,分别以某校学生虚拟团队、某实习生虚拟团队以及某I