結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的是在保證安全的前提下使得材料使用更經(jīng)濟(jì),受力分布更合理。隨著結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論的不斷發(fā)展,結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)可以分為尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)、形狀優(yōu)化設(shè)計(jì)和拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì),其中拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)是當(dāng)今優(yōu)化設(shè)計(jì)領(lǐng)域較為熱門的課題。所謂拓?fù)鋬?yōu)化,就是在給定荷載、約束和設(shè)計(jì)域的條件下,尋求最優(yōu)的材料分布情況以獲得最優(yōu)的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)。目前這一領(lǐng)域已衍生出多種拓?fù)鋬?yōu)化方法,其中變密度拓?fù)鋬?yōu)化方法簡(jiǎn)單易懂,易于編程,并且基本理論較為完善。本文基于變密度法進(jìn)行研究,對(duì)于抑制拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果中出現(xiàn)的灰度單元和棋盤格式等數(shù)值不穩(wěn)定現(xiàn)象的方法進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)。本文主要內(nèi)容如下:1.介紹了拓?fù)鋬?yōu)化的常用方法、拓?fù)鋬?yōu)化求解過程中常見的數(shù)值不穩(wěn)定現(xiàn)象及解決方案,基于有限元方法的連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的具體實(shí)施過程以及作為驗(yàn)算算例的最小柔順度問題和最小散熱弱度問題。（第二章）2.介紹了變密度拓?fù)鋬?yōu)化方法的基礎(chǔ)理論,分析了現(xiàn)有過濾方法的核心思想和迭代流程等,在原SIMP（Simplified Isotropic Material Penalization）插值模型的基礎(chǔ)上提出改進(jìn)的SIMP插值模型。相比原模型,改進(jìn)模型能夠在保證懲罰力度的... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化發(fā)展概述
    1.3 結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)的應(yīng)用
    1.4 本文主要研究工作
2 結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化基本理論
    2.1 拓?fù)鋬?yōu)化的常用方法
    2.2 拓?fù)鋬?yōu)化中常見的數(shù)值不穩(wěn)定現(xiàn)象及解決方案
    2.3 結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的基本過程
    2.4 兩類拓?fù)鋬?yōu)化問題定義
        2.4.1 最小柔順度問題
        2.4.2 最小散熱弱度問題
    2.5 本章小結(jié)
3 基于密度插值模型的基礎(chǔ)過濾方法研究
    3.1 基本過濾方法
        3.1.1 敏度過濾
        3.1.2 密度過濾
    3.2 密度插值模型
        3.2.1 SIMP密度插值模型
        3.2.2 改進(jìn)的SIMP密度函數(shù)插值模型
    3.3 算例驗(yàn)證
    3.4 本章小結(jié)
4 基于拓?fù)鋬?yōu)化方法的映射方案研究
    4.1 Heaviside非線性映射方案
    4.2 改進(jìn)的Heaviside非線性映射方案
    4.3 保體積非線性映射方案
    4.4 改進(jìn)的保體積非線性映射方案
    4.5 算例驗(yàn)證及對(duì)比
        4.5.1 保體積映射與非保體積映射的對(duì)比
        4.5.2 原始保體積映射方案與改進(jìn)的保體積映射方案的對(duì)比
    4.6 本章小結(jié)
5 基于拓?fù)鋬?yōu)化方法的連續(xù)化方法研究
    5.1 現(xiàn)有連續(xù)化方法的概括與歸納
        5.1.1 方法1:P連續(xù)
        5.1.2 方法2:P=3,β連續(xù)
        5.1.3 方法3:β=50,P連續(xù)
        5.1.4 方法4:P-β連續(xù)
    5.2 方法5:P-β-P-β混合交叉連續(xù)
    5.3 算例驗(yàn)證
        5.3.1 最小柔順度問題
        5.3.2 最小散熱弱度問題
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)綜述[J]. 郭中澤,張衛(wèi)紅,陳裕澤.  機(jī)械設(shè)計(jì). 2007(08)
[2]用拓?fù)鋬?yōu)化方法進(jìn)行熱傳導(dǎo)散熱體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 左孔天,陳立平,張?jiān)魄?王書亭.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2005(04)

博士論文
[1]連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化理論與應(yīng)用研究[D]. 左孔天.華中科技大學(xué) 2004
[2]微型及小型柔性機(jī)械結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法[D]. 劉震宇.大連理工大學(xué) 2000

碩士論文
[1]基于變密度法的連續(xù)體拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 湯穎穎.長(zhǎng)安大學(xué) 2008
[2]結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化中若干問題的研究[D]. 曾慶強(qiáng).大連理工大學(xué) 2006
[3]船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有限元分析與優(yōu)化[D]. 卞鋼.大連理工大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3093626