第十二届南方计算力学学术会议 (SCCM-12)

229 / 2019-08-30 18:13:00

基于双向渐进结构优化法的最大尺寸控制

结构优化 > 结构优化与拓扑优化

经过数十年的发展，拓扑优化的成果已应用于多个高精度领域，如机械，土木工程甚至航空航天。然而，在增材制造过程中，由于制造工艺的限制，某些优化结果不能直接应用，尺寸需要在某些方面根据工艺要求进行修改。因此，在拓扑优化中引入尺寸控制的机制十分必要。本文首次实现了具有明确的最大长度尺度控制的双向进化（BESO）方法。具体而言，设计域中每个实体元素附近的局部材料体积由标准值限定，该标准值基于最大允许长度标度确定。实体单元的局部区域尺寸的约束由它们的p范数约束聚合，通过引入拉格朗日乘数被添加到柔度目标函数中。数值试验表明，该方法可以有效地约束整个拓扑结构的最大尺寸。我们通过调整不同的参数和工况，总能得到相对稳定及均一的结构，可充分证明该方法的鲁棒性。