【摘 要】
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采用一种无梯度的混合元胞自动机(HCA)算法,通过将元胞自动机(CA)规则与LS-DYNA求解器耦合来实现拓扑优化,解决了材料非线性小变形工况在迭代过程中的振荡不收敛及突变现象。
【机 构】
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宁夏大学机械工程学院,长城汽车哈弗技术中心,湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室
【基金项目】
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宁夏回族自治区自然科学基金资助项目(2019AAC03031),宁夏回族自治区重点研发计划资助项目(西部之光,2017),国家自然科学基金资助项目(51605234),宁夏大学西部一流重大创新项目(ZKZD2017010)
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采用一种无梯度的混合元胞自动机(HCA)算法,通过将元胞自动机(CA)规则与LS-DYNA求解器耦合来实现拓扑优化,解决了材料非线性小变形工况在迭代过程中的振荡不收敛及突变现象。通过引入体积约束函数并不断更新应变能密度目标值,使优化结构的质量能够精确收敛于目标质量,实现了拓扑优化结果对结构尺寸优化的目的。研究结果表明,非线性分析对实际工程中的结构优化设计非常重要,结合LS-DYNA求解器的HCA拓扑优化算法对求解非线性问题高效可靠,能够有效减少奇异解并消除棋盘格现象,具有良好的工程应用价值。
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