惯性释放法在结构耐撞性拓扑优化中的应用和改进

• 作者: 程耿东 阎琨
• 来源期刊: 计算力学学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 结构吸能 拓扑优化 HCA 耐撞性 启发式算法
• 年，卷（期）: 2015,（3）
• 页码范围: 293-300,338
• 页数: 9页
• 分类号: O39
• 字数: 6152字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7511/jslx201503001

摘要

惯性释放法是在飞行器设计中采用的一种近似分析方法，用于获得载荷作用下的自由-自由结构的内力响应。为了克服结构耐撞性拓扑优化问题求解的困难，探讨了惯性释放法在结构耐撞性拓扑优化中的应用和改进。将惯性释放法改进的惯性释放法、ESL(等效静力法)的优化思想与 HCA(混合胞元自动机法)的材料更新规则结合，提出了一种新的高效的可用于耐撞性拓扑优化问题的混合法。数值算例结果表明，改进的惯性释放法对于多数碰撞问题均可以获得精度较高的结果，而惯性释放法对部分问题同样可以获得精度较高的结果，同时应用过程更加简便。优化算例的结果显示，新的混合法可以获得吸能性能更好的结构设计，同时有效地降低优化过程的耗时。