基于ICM的风力机叶片多相材料拓扑优化设计

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为进一步发挥不同材料空间布局的可设计性潜力,实现轻量化设计,提出融合ICM方法和SQP算法的叶片多相材料拓扑优化方法.建立以结构单元密度为设计变量、质量最小为目标函数、位移为约束的叶片多相材料拓扑优化数学模型.应用Matlab编写算法程序,并与Abaqus软件交互进行求解,得到叶片复合纤维和软夹芯材料的优化空间布局.以1.5 MW叶片为例,优化后叶片质量减轻、性能提高,基于等代设计法局部调整再设计后叶片的强度满足设计要求,验证了所提方法的有效性和可行性.
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