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“国际理论与应用力学联合会专题研讨会（IUTAM Symposium）-面向增材制造的拓扑优化理论与方法”在大连召开（图）
国际理论与应用力学联合会 IUTAM Symposium 增材制造 拓扑优化 大连
2018/11/7
2018年10月7－12日，“国际理论与应用力学联合会专题研讨会-面向增材制造的拓扑优化理论与方法”在大连国际金融会议中心召开。本次会议由国际理论与应用力学联合会、中国力学学会和国家自然科学基金委员会共同主办，由大连理工大学国际计算力学研究中心、工业装备结构分析国家重点实验室以及工程力学系共同承办。大连理工大学工程力学系程耿东院士担任会议主席，郭旭教授担任会议学术委员会委员。本次研讨会是由国际理论...
考虑破损-安全的连续体结构拓扑优化ICM方法
连续体结构 拓扑优化 破损-安全 ICM方法
2019/1/4
本文瞄准连续体在破损-安全考虑下的结构拓扑优化问题,旨在克服传统模型求解所得最终构型存在的弊病,避免结构因缺乏合理的冗余结构而敏感于局部破坏,实现破损-安全的目标. 首先,梳理了以往虽然用到却并不明晰的4个概念：结构局部破损模式、结构局部破损区域、结构破损状况、结构破损状况的预估分布. 之后,基于独立连续映射(ICM)方法,对该问题建立了力学性能约束下结构体积极小化的模型. 建立目标函数时,利用M...
结构拓扑优化的一些基本概念和研究方法
结构优化 拓扑优化 数学规划
2019/3/11
介绍了结构拓扑优化研究领域的一些基本概念和主要问题。分析了拓扑优化结构的类桁架性质以及离散化性质,给出了几个作为标准 算例的典型解析解答。简述了各种结构拓扑优化数值方法的优化策略和特点。解释了连续体结构拓扑优化数值方法中普遍存在的单元依 赖性、奇异性、棋盘格等数值计算不稳定问题现象。介绍了准则法、序列规划方法和启发式算法等各种数学优化求解方法的基本原理。使 初学者初步建立结构拓扑优化相关基本概念。
快堆装载机支臂结构的动静态性能拓扑优化设计方法
装载机支臂 变密度法 组合柔度指数 动静态多目标拓扑优化
2018/7/4
针对快堆装载机支臂结构的动静态性能和轻量化设计要求，采用有限元法验证了原结构的安全性，提出了一种基于变密度法固体各向同性惩罚微结构（SIMP），通过引入标准化系数建立起将多工况刚度和动态多个低阶关键固有频率归一为组合柔度指数最小的动静态多目标拓扑优化数学模型，并得到了合理的整体Pareto解。分析结果表明，根据拓扑优化结果改进设计的支臂动态性能明显提高，在安全停堆（SSE）工况下最大Tresca应...
面向连续体拓扑优化的多样性设计求解方法
结构优化 拓扑优化 多样性设计 概念设计
2019/1/2
拓扑优化可以在概念设计阶段为工业产品结构的概念设计提供新颖的设计思路. 传统的连续体结构拓扑优化方法通常只能获得一个优化的拓扑构型，但在实际工程应用中，这个构型在后续设计阶段可能会由于分析模型逐步细化、设计要求的进一步明确而无法满足改变后的设计目标和约束. 针对此问题，提出了多样性设计求解方法(multiple designs approach，MDA)，使得能够在优化过程中获得若干个多样性设计，...
“结构拓扑优化的理论与方法高级讲习班”招生通知
结构拓扑 拓扑优化
2016/7/19
结构是指由梁、板、壳、三维实体等组成的能够承受和传递外荷载的系统。结构拓扑是指构成结构的材料在空间中的分布方式以及构件之间的连接方式。结构拓扑优化旨在满足使用材料体积、结构承载能力、刚度指标等约束条件的前提下，寻求具有某种最优性能的结构拓扑形式。在强劲的需求推动下，结构拓扑优化成为了近三十年来计算力学领域的一个研究热点，为工程界实现轻量化以及创新设计提供了有力工具。目前结构拓扑优化的理论、方法研究...
针对实际工程中存在的多工况、载荷不确定的情况, 研究了概率方法表示载荷不确定性的多工况线性结构稳健拓扑优化设计方法. 基于线弹性位移叠加原理给出了多工况、不确定性条件下结构柔度均值与方差的计算方法, 并在此基础上推导了结构灵敏度公式. 对于承受M个工况的二维结构, 根据每个工况下的柔度均值和方差以及灵敏度信息求出其结构整体的均值、方差及灵敏度信息;而结构在单工况n个不确定载荷下的均值方差及灵敏度信...
应用ICM(Independent Continuous and Mapping)方法, 建立了以重量最小为目标函数, 以连续频率带或离散点频率的简谐激励下的响应振幅为约束的拓扑优化模型. 引入了对数型Heaviside近似函数作为过滤函数, 并做了敏度分析, 利用对偶二次规划进行优化模型的求解, 并运用敏度过滤的方法处理动力响应数值不稳定的问题. 数值算例比较了利用对数型函数和幂函数作为过滤函数...
针对连续体结构拓扑优化中数值不稳定问题，借鉴控制系统中反馈控制和误差放大器的原理，构建了一种无梯度约束的变量更新规则，以结构应变能密度均匀分布为优化目标，建立了基于元胞自动机的拓扑优化模型，进行了二维连续体结构的拓扑优化设计，得到材料在设计域内的最优分布。通过求解三个经典的算例，探讨了不同的误差放大系数对优化结果的影响，试验结果表明，该更新规则能够有效地抑制棋盘格和网格依赖性问题。
自供能技术为智能电网中亟待解决的智能监测传感器的现场供电难题提供了一种有效解决方法。其中自供能转换器调理单元的优劣对自供能装置整体性能有重要影响。通过对自供能转换器典型调理单元进行建模和仿真分析,推导出典型调理电路平均功率表达式,分析了调理电路效率的影响因素和开关的控制策略。在此基础上提出了一种改进的调理单元拓扑结构,利用电感的续流作用改善调理电路的电压输出波形。推导并定义了影响因子β,从理论上证...
该文根据von Mises强度准则的畸变比能本质，计算单元畸变比能替代应力约束；依照应力全局化策略，定义结构畸变比能约束概念，求解应力约束下重量最小的连续体结构拓扑优化问题，急剧地减少了应力约束。构造许用应力和结构最大应力的比值含参数幂函数，对约束限进行动态修正。基于ICM(Independent Continuous and Mapping，独立、连续、映射)方法，采用指数型快滤函数建立了结构在...