涉及空腔制造的最小长度尺寸限制的清晰结构拓扑优化设计

• 作者: 俞燎宏 李方义 荣见华 荣轩霈 赵圣佞 陈成
• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 结构拓扑优化 最小长度尺寸 可制造性 滤波器 Heaviside映射
• 年，卷（期）: 2019,（19）
• 所属期刊栏目: 数字化设计与制造
• 页码范围: 174-185
• 页数: 12页
• 分类号: TH122
• 字数: 10374字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2019.19.174

摘要

针对以结构柔顺度最小为目标函数,涉及空腔制造的最小长度尺寸限制的结构拓扑优化设计问题,提出了一种新的拓扑优化求解方法.首先,为了消除现有的结构实体相及空洞相的相同的光滑Heaviside映射导致的强烈对立矛盾,引入光滑H~viside映射和修改的光滑Heaviside映射分别进行实体相及空洞相的设计变量过滤;而后,构建了合理和协同的涉及实体相和空洞相的几何最小长度尺寸限制的结构拓扑优化模型;利用MMA算法,形成了一种新的涉及实体相和空洞相的几何最小长度尺寸限制的结构拓扑优化算法.给出的算例结果表明,与现有方法比,该方法可解决结构实体相和空洞相的几何最小长度尺寸控制问题.且所提方法可获得清晰o/1分布的优化结构拓扑.