抑制拓扑优化中灰度单元的双重SIMP方法

• 作者: 张志飞 徐中明 徐伟 贺岩松
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 工学
• 关键词: 连续体结构 拓扑优化 灰度单元 实体各向同性材料惩罚密度法 灵敏度过滤
• 年，卷（期）: 2015,（11）
• 所属期刊栏目: 先进制造技术及基础理论
• 页码范围: 405-410
• 分类号: TH11
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2015.11.055

摘要

为了抑制连续体结构拓扑优化结果中的灰度单元,在实体各向同性材料惩罚密度法(Solid isotropicmicrostructures with penalization,SIMP)的基础上提出一种双重SIMP方法.首先利用含有灵敏度过滤的SIMP方法对设计变量进行迭代和优化,将优化结果作为中间变量,然后用不含有灵敏度过滤的SIMP方法对中间变量进行优化迭代,得到最终优化结果.以简支梁的结构柔顺度最小为例,将双重SIMP方法用于柔性结构的优化设计中并与标准SIMP算法相比;结果表明,双重SIMP方法得到清晰的拓扑分布结构,有效抑制了灰度单元,并且双重SIMP方法可以得到更小的结构柔顺度,证明了该方法的有效性;双重SIMP算法的灰度单元对惩罚因子的依赖性很小,可以选用较小的惩罚因子;针对不同的网格划分模型,双重SIMP算法得到的优化目标和灰度单元数更稳定,体现出了很好的网格依赖性.说明该方法具有很好的适用性和稳定性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	徐中明	重庆大学机械传动国家重点实验室	207	2110	25.0	35.0
5	张志飞	重庆大学机械传动国家重点实验室	136	1442	23.0	31.0
9	徐伟	重庆大学汽车工程学院	9	113	6.0	9.0
10	贺岩松	重庆大学机械传动国家重点实验室	142	1346	21.0	31.0