基于双向渐进结构优化方法的连续体结构动刚度拓扑优化

• 作者: 刘铮 江旭东 滕晓艳
• 来源期刊: 哈尔滨理工大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 连续体结构 拓扑优化 动刚度 等效静载荷 双向渐进结构优化
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 机械动力工程
• 页码范围: 136-142
• 页数: 7页
• 分类号: TB535.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.15938/j.jhust.2020.05.019

摘要

以结构动柔顺度最小为目标,融合等效静载荷方法与双向渐进结构优化方法,提出了动载荷作用下连续体结构的动刚度拓扑优化方法.为了有效降低结构动力学拓扑优化问题的求解规模,通过等效静载荷方法将动态拓扑优化问题转变为静态拓扑优化问题,结合双向渐进结构优化方法实现结构的静力学拓扑优化.提出了一种设计域减缩方法降低连续体结构拓扑优化计算规模,构建了一种新颖的体积进化和优化收敛准则,显著提高了连续体结构的动刚度优化效率.数值算例结果表明,结构动柔顺度与约束体积均能渐进收敛于最优值,最优拓扑构形能够有效抑制动载荷作用下的结构振动,其优化算法具有一定的鲁棒性和适应性.提出的连续体结构动刚度拓扑优化方法拓展了基本渐进结构优化方法的应用范围,对于结构动力学优化设计具有重要的理论意义.