多区域变参数功能梯度结构拓扑优化方法

作     者：李智忠 刘龙 王天赐 彭翔 王柏村 易兵 LI Zhizhong;LIU Long;WANG Tianci;PENG Xiang;WANG Baicun;YI Bing

作者机构：中南大学交通运输工程学院湖南长沙410075 浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310014 浙江大学机械工程学院浙江杭州310058 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310058 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51975589) 流体传动与机电系统国家重点实验室开放资助项目(GZKF-202011) 湖南省科技计划资助项目(2020GK2096) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(1053320212842) 

出 版 物：《计算机集成制造系统》 (Computer Integrated Manufacturing Systems)

年 卷 期：2024年第30卷第6期

页      码：1948-1958页

摘      要：为了在构件中构造形态多变和性能各异的功能梯度结构,提出一种多区域变参数的功能梯度结构拓扑优化方法,在保证构建结构单元连续性的同时,构建了多区域变参数的功能梯度结构。将设计域划分为多个区域,采用Helmholtz PDE方程对每个区域的密度变量进行过滤处理,然后施加不同的局部体积约束;将局部约束整合到传统变密度拓扑优化方法中,达到了不同区域生成不同功能梯度微结构的效果,同时区域之间的结构保持了良好的连续性。最后,通过悬臂梁和简支梁多区域功能梯度结构拓扑优化设计和制造,验证了所提方法的有效性。

主 题 词：拓扑优化 功能梯度结构 多区域 变参数 

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

核心收录：

D　O　I：10.13196/j.cims.2021.0779

馆 藏 号：203128378...