基于SIMP的柔順機(jī)構(gòu)的多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)是柔順機(jī)構(gòu)的研究熱點(diǎn)之一。本文以柔順機(jī)構(gòu)的多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)為研究目標(biāo)，開(kāi)展了相關(guān)工作。
　　 首先，以SIMP作為拓?fù)鋬?yōu)化的材料插值方法，利用其中的懲罰項(xiàng)對(duì)拓?fù)鋬?yōu)化中容易出現(xiàn)的中間密度單元加以限制；針對(duì)優(yōu)化過(guò)程中出現(xiàn)的棋盤(pán)格等數(shù)值不穩(wěn)定現(xiàn)象，利用敏度過(guò)濾技術(shù)來(lái)解決。
　　 其次，構(gòu)造了以體積比為約束、以柔順機(jī)構(gòu)輸出位移最大化為優(yōu)化目標(biāo)的拓?fù)鋬?yōu)化模型，并利用有限元方法分別采用優(yōu)化準(zhǔn)則法和MMA算法兩種優(yōu)化求解

2、算法對(duì)反向器進(jìn)行了優(yōu)化，結(jié)果表明兩種方法得到的最大輸出位移基本一致，證明了兩種算法的有效性。
　　 再次，建立了自由振動(dòng)情況下，柔順機(jī)構(gòu)的特征值優(yōu)化模型。在對(duì)特征值優(yōu)化的過(guò)程中，本文采用了波爾森原理對(duì)局部模態(tài)進(jìn)行抑制，從得到的拓?fù)鋱D可以看出，這種方法是行之有效的。
　　 最后，結(jié)合多目標(biāo)優(yōu)化原理，利用妥協(xié)規(guī)劃法建立了以柔順機(jī)構(gòu)輸出位移最大、一階固有頻率最大為目標(biāo)的多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化模型。通過(guò)典型算例，計(jì)算得到不同權(quán)值下各單目