基于移動可變形孔洞方法的超彈性結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化
關(guān)鍵詞：拓撲優(yōu)化 移動可變形孔洞 b樣條曲線 超彈性結(jié)構(gòu)
摘要：現(xiàn)有隱式拓撲優(yōu)化方法在進行超彈性結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化設(shè)計時,具有設(shè)計變量多、中間設(shè)計有限元分析存在嚴重的收斂性和設(shè)計結(jié)果無法直接導入CAD/CAE系統(tǒng)等問題。為解決這些問題,提出了一種基于移動可變形孔洞的顯式拓撲優(yōu)化方法來進行承受大變形的超彈性結(jié)構(gòu)設(shè)計,材料本構(gòu)采用常用的Mooney-Rivlin模型。首先,介紹了移動可變形孔洞方法的基本思想和可變形孔洞的顯式描述方法;其次,構(gòu)造了基于移動可變形孔洞方法的超彈性結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化的數(shù)學列式,給出了相應(yīng)的靈敏度結(jié)果;最后,通過數(shù)值算例驗證了本方法的有效性。數(shù)值結(jié)果表明,該方法可以通過較少的設(shè)計變量和非常穩(wěn)健的優(yōu)化過程,給出邊界由B樣條曲線描述且可與CAD/CAE軟件無縫連接的超彈性結(jié)構(gòu)設(shè)計。
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