考虑流-结构耦合的体积约束拓扑优化

作     者：王旭东 王德石 岳鹏飞 WANG Xu-dong;WANG De-shi;YUE Peng-fei

作者机构：海军工程大学兵器工程学院武汉430033 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11372350) 

出 版 物：《海军工程大学学报》 (Journal of Naval University of Engineering)

年 卷 期：2020年第32卷第1期

页      码：32-37页

摘      要：为实现流-结构耦合的结构拓扑优化设计,首先分别以水下结构固有频率和结构刚度最大化为目标,建立了渐进结构拓扑优化模型;然后,改进了网格独立滤波方法,提出单元尺寸滤波方法,将优化方法推广至设计域中单元尺寸存在差异较大情况的问题;最后,推导了目标函数以及在约束条件下的单元灵敏度,并采用双向渐进结构优化法对结构进行迭代计算。结果表明:刚度优化结果拓扑结构清晰,同时优化结构中未出现棋盘格现象,迭代过程收敛平稳;频率优化结果中,固有频率较初始设计域提升明显,优化效果显著,证明了单元尺寸独立滤波方法的有效性。

主 题 词：流-结构耦合 刚度优化 频率优化 双向渐进优化方法 

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

D　O　I：10.7495/j.issn.1009-3486.2020.01.006

馆 藏 号：203934580...