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限界法克服连续体结构拓扑优化载荷病态问题

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在连续体结构拓扑优化中,当结构所承受的工况载荷幅值相差多个量级时,使用传统优化方法所得结果中可能存在载荷病态问题.为了解决载荷病态问题,提出了基于限界法的优化求解思路.首先,通过限界法将多目标优化问题转化为单目标优化问题,结合变体积约束限技术,建立新的等效近似优化模型;当同一工况内有载荷病态时,在优化模型中增加柔顺度小量变化约束.然后,基于Heaviside密度过滤,对目标函数和约束函数进行灵敏度计算,采用移动渐近线算法(MMA)优化求解.最后,通过二维和三维算例,验证了所提方法的可行性和有效性.与现有方法比,该方法可高效地获得0/1分布更清晰、性能更优的结构拓扑.
Bound Formula Method for Overcoming Load Sickness Phenomenon of Continuum Topology Optimization

俞燎宏、荣见华

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宜春学院物理科学与工程技术学院,江西 宜春 336000

工程车辆轻量化与可靠性技术湖南省高校重点实验室,湖南 长沙410076

长沙理工大学汽车与机械工程学院,湖南 长沙410076

拓扑优化 载荷病态 限界法 Heaviside过滤 MMA算法

国家自然科学基金

11772070

2022

机械设计与制造
辽宁省机械研究院

机械设计与制造

CSTPCD北大核心
影响因子：0.511
ISSN：1001-3997
年,卷(期)：2022.376(6)
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