热弹性结构全局应力约束拓扑优化设计

论文摘要

针对静强度失效问题,提出一种基于全局应力约束的热弹性结构拓扑优化设计方法。考虑热载荷和机械载荷共同作用下,以结构的体积最小化为目标函数,利用应力松弛方法来消除奇异解现象,采用改进的P范数方法将所有的单元应力凝聚化为一个近似等于结构最大应力的全局应力,利用全局应力作为约束,建立热弹性结构全局应力约束拓扑优化模型,采用移动近似线算法进行拓扑优化问题的求解。数值算例表明热弹性结构全局应力约束拓扑优化设计方法是有效的。随着温度载荷增大,应力约束拓扑优化获得的拓扑结构不同,最优结构的用材有所增加。

论文目录

• 1 热弹性结构应力约束拓扑优化模型
•   1.1 热弹性结构分析
•   1.2 拓扑优化模型
•   1.3 全局应力约束
• 2 灵敏度分析及过滤技术
•   2.1 灵敏度分析
•   2.2 过滤技术及优化算法
• 3 数值算例
•   3.1 L型梁结构
•   3.2 悬臂梁结构
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 占金青,龙良明,刘敏

关键词: 热弹性结构,拓扑优化,全局应力约束,改进的范数,热载荷

来源: 机械科学与技术 2019年09期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 机械工业

单位: 华东交通大学机电与车辆工程学院

基金: 国家自然科学基金项目(51665011,51305136),江西省自然科学基金项目(20161BAB206152)资助

分类号: TH122

DOI: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190005

页码: 1386-1392

总页数: 7

文件大小: 1691K

下载量: 233