連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)是基于某種力學(xué)性能，通過(guò)從結(jié)構(gòu)中慢慢刪除無(wú)效材料，使剩余材料逼近最佳的空間分布，從而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)中每一部分的應(yīng)力接近于相同的安全水平。拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)將消極的校驗(yàn)設(shè)計(jì)變?yōu)橹鲃?dòng)的改善設(shè)計(jì)，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由可行性設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)化設(shè)計(jì)。在優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)是基于分析的基礎(chǔ)上，不需要進(jìn)行反復(fù)的校驗(yàn)和修改，提高了設(shè)計(jì)效率，縮短了設(shè)計(jì)周期。
　　本文首先分別運(yùn)用Von Mises應(yīng)力準(zhǔn)則、應(yīng)力-位移準(zhǔn)則、應(yīng)變能準(zhǔn)則和應(yīng)力均化準(zhǔn)則對(duì)板

2、件、懸臂梁和懸臂柺梁進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)，比較四種優(yōu)化準(zhǔn)則的收斂速度和設(shè)計(jì)結(jié)果的性能。
　　其次，對(duì)等強(qiáng)度梁進(jìn)行了解析優(yōu)化分析和拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)。通過(guò)比較兩種優(yōu)化過(guò)程中應(yīng)力水平的變化，提出一種基于結(jié)構(gòu)平均應(yīng)力的單元?jiǎng)h除準(zhǔn)則，并證明這種準(zhǔn)則在提高結(jié)構(gòu)平均應(yīng)力水平上有一定作用。
　　論文最后分別用基于微觀的優(yōu)化準(zhǔn)則和基于全局的優(yōu)化準(zhǔn)則對(duì)板件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)，證明了基于全局的優(yōu)化準(zhǔn)則具有較強(qiáng)的尋優(yōu)性。在此基礎(chǔ)上提出一種微觀分析-宏