基于面光滑有限元的复杂三维结构拓扑优化

• 作者: 何智成 张桂勇 李光耀 陈少伟
• 来源期刊: 中国机械工程
• 学科: 工学
• 关键词: 拓扑优化 光滑伽辽金 面光滑有限元 四面体单元
• 年，卷（期）: 2015,（7）
• 所属期刊栏目: 机械科学
• 页码范围: 864-870
• 页数: 7页
• 分类号: TH122
• 字数: 6078字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004132X.2015.07.003

摘要

为了增强拓扑优化计算对任意复杂模型的适应性，改进基于线性四面体有限元的拓扑优化结果，引入了一种新型高精度的基于面光滑有限元模型(FS-FEM)来进行拓扑优化，通过每次迭代时提供很好的梯度解及位移解，从而达到改善拓扑优化结果的目的。在基于面光滑有限元模型的拓扑优化中，以柔度最小作为目标函数，建立了基于固体各向同性材料惩罚插值(SIMP)的拓扑优化数学模型，该数学模型通过最优准则进行求解。多个不同载荷的拓扑优化数值算例说明，采用基于面光滑有限元进行拓扑优化，结果都能够单调收敛，且采用该方法建立的拓扑优化模型能抑制棋盘格现象。与商业软件OptiStruct的计算比较表明，该方法相比有限元方法能得到更合理的拓扑结构。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李光耀	湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室	179	2657	30.0	43.0
2	何智成	湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室	32	182	8.0	12.0
3	张桂勇	大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室	16	25	3.0	4.0
4	陈少伟	湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室	12	109	6.0	10.0