基于应变能动态聚类的梯度点阵结构优化设计

作     者：梁有鹏 徐亮 钱征华 LIANG Youpeng;XU Liang;QIAN Zhenghua

作者机构：南京航空航天大学航空学院南京210016 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 

基　　金：国家自然科学基金(12061131013,12172171,12211530064) 国家自然科学基金创新群体项目(51921003) 机械结构力学及控制国家重点实验室自主课题(MCMS-I-0522G01) 江苏省自然科学基金(BK20211176) 

出 版 物：《南京航空航天大学学报》 (Journal of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics)

年 卷 期：2023年第55卷第1期

页      码：58-66页

摘      要：为了优化具有空间渐变几何特点的梯度点阵结构,促使有限材料在宏观结构中实现合理分布,提出结合动态聚类的两尺度并发拓扑优化方法。在整个优化过程中,微结构分区方式可以通过K-means聚类方法基于当前的宏观单元应变能进行聚类更新,获得比静态分区更为合理的微结构分布方式;并引入微结构转角变量,根据结构主应力方向来布置微结构转角,获得更为合理的宏观结构传力路径。数值算例表明,相较于传统指定材料区域的静态分区方法,该方法可以更为有效地进行材料分布,充分利用材料的各向异性,提升结构性能。

主 题 词：梯度点阵结构 拓扑优化 动态聚类 K-means方法 映射方法 

学科分类：08[工学] 080102[080102] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.16356/j.1005-2615.2023.01.007

馆 藏 号：203118619...