近年來不斷發(fā)展的結構優(yōu)化技術,可以使得設計的結構材料利用更合理經濟、性能更滿足要求。而拓撲優(yōu)化技術作為結構優(yōu)化中一個特別重要的部分,其主要目的是,可以大大改善結構的布局、性能,以及減少材料的使用,從而帶來明顯的經濟效益,因此,成為學術和工程上研究的熱點。最近提出的可移動變形桿件結構布局的拓撲優(yōu)化方法,不僅可以顯式地表達結構,而且具有優(yōu)化速度快的特點,因此,選擇該課題具有重大的研究意義和實際應用價值。本文首先闡述了隱式拓撲優(yōu)化方法中固體各向同性材料懲罰模型法和水平集法的國內外現(xiàn)狀、基本模型和特點,并對這兩種方法進行了對比分析;也闡述了顯式拓撲優(yōu)化方法中可移動變形組件方法、幾何投影方法、可移動變形桿件結構布局的拓撲優(yōu)化方法的國內外現(xiàn)狀、基本原理和特點,并進行了對比分析。接著,對可移動變形桿件結構布局的拓撲優(yōu)化方法進行了改進研究,該法是在單元密度和組件化這兩種思想的啟發(fā)下,建立了單元密度函數和相應的優(yōu)化模型,并采用向量的形式改進靈敏度分析的表達公式。然后,運用Matlab軟件,構思規(guī)劃了邏輯清晰合理的程序導向圖,自主設計該改進方法的程序代碼,建立合適的function函數模塊,并對各個函數模...

【文章頁數】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 隱式拓撲優(yōu)化國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 固體各向同性材料懲罰模型法
        1.2.2 水平集方法
        1.2.3 固體各向同性材料懲罰模型法和水平集方法的對比分析
    1.3 顯式拓撲優(yōu)化國內外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 可移動變形組件方法
        1.3.2 幾何投影方法
        1.3.3 可移動變形組件方法和幾何投影方法的對比分析
        1.3.4 可移動變形桿件結構布局的拓撲優(yōu)化方法的研究現(xiàn)狀
    1.4 研究框架及內容
第2章 可移動變形桿件結構布局的拓撲優(yōu)化方法改進研究
    2.1 單元密度函數的建立
    2.2 優(yōu)化模型的建立
    2.3 靈敏度分析的改進
    2.4 本章小結
第3章 改進方法的程序設計
    3.1 優(yōu)化步驟及流程
        3.1.1 優(yōu)化步驟
        3.1.2 程序代碼設計流程
        3.1.3 程序設計細節(jié)
    3.2 本章小結
第4章 經典算例驗證改進方法和程序設計的有效性
    4.1 懸臂梁算例
    4.2 Messerschmitt-Bolkow-Blohm梁算例
    4.3 柔性機構算例
    4.4 本章小結
第5章 結論及展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
附錄
作者簡介及科研成果
致謝



本文編號：3802954