基于ESO算法的L型區(qū)域結構拓撲優(yōu)化及應用.pdf

1、基于ESO算法的L型區(qū)域結構拓撲優(yōu)化及應用重慶大學碩士學位論文（學術學位）學生姓名：劉路指導教師：張大可副教授專業(yè)：機械設計及理論學科門類：工學重慶大學機械工程學院二O一三年五月重慶大學碩士學位論文中文摘要I摘要科學技術不斷發(fā)展對結構拓撲設計提出越來越高的要求，而傳統(tǒng)的按照工程經驗設計結構構形的方法已經不能滿足這一要求。計算機和數值分析技術引入結構設計領域是結構設計方法的重大突破。漸進結構優(yōu)化方法(evolutionarystructu

2、raloptimizationESO)是其中一種簡明有效的方法。L型區(qū)域結構拓撲優(yōu)化是結構拓撲優(yōu)化領域的活躍課題，常用的拓撲優(yōu)化算法難以獲得滿意的結果。目前對該課題的研究主要集中在數值算法上，卻沒有針對漸進結構優(yōu)化算法的研究。除此以外，該課題現有的研究計算復雜、計算成本高以及穩(wěn)定性較差?；诖?，本文以漸進結構優(yōu)化算法為基礎，研究L型區(qū)域的結構拓撲優(yōu)化。傳統(tǒng)的漸進結構優(yōu)化算法通過不斷刪除低效或無效單元使結構不斷趨于最優(yōu)，應力逐漸均勻。并且

3、在大多數的算例中取得了比較滿意的拓撲結果。然而對于具有凹角的L型區(qū)域結構，傳統(tǒng)的漸進結構優(yōu)化算法無法獲得較為滿意的結構拓撲，集中表現在最終的拓撲結果中凹角形式沒有被改變導致在該區(qū)域形成局部應力集中，影響結構性能。本文從自然界水塘積水形成與排水方式的現象中受啟發(fā)，提出一種基于―水塘排水模擬‖材料刪除方法，通過該刪除方法使阻礙應力轉移均攤的材料逐漸被刪除，從而不斷的提高結構性能，消除結構中的應力集中。通過L型區(qū)域算例證明該方法有效。對于任一