多材料负泊松比微结构拓扑优化设计

作     者：杜义贤 郭名璧 付君健 田启华 尹鹏 DU Yi-xian;GUO Ming-bi;FU Jun-jian;TIAN Qi-hua;YIN Peng

作者机构：三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51775308 51475265) 

出 版 物：《机械设计》 (Journal of Machine Design)

年 卷 期：2021年第38卷第4期

页      码：80-84页

摘      要：复合材料优化设计为负泊松比结构提供更大的设计空间,可以充分挖掘材料的各种潜力。为实现多材料负泊松比微结构拓扑优化设计,文中基于序列插值法,对多材料密度进行归一化处理,得到了多材料插值模型,该模型能够使多材料在设计域内向不同材料点集合,可以在单一设计变量下完成多材料拓扑优化设计,无需增加额外设计变量。结合能量均匀化理论,以等效负泊松比为优化目标,进行相应的灵敏度分析,对优化模型进行求解,最终得到了具有负泊松比效应的多材料微结构。然后根据优化结果,对拓扑构型进行重构,并进行有限元分析,得到的结构具有负泊松比效应,结果表明,该方法能有效实现多材料负泊松比微结构拓扑优化设计。

主 题 词：负泊松比 拓扑优化 多材料设计 微结构 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.13841/j.cnki.jxsj.2021.04.012

馆 藏 号：203103184...