發(fā)布時間：2025-01-18 10:50

　　 將無網(wǎng)格Galerkin法引入正交各向異性薄板的結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化中,建立了以節(jié)點相對密度為設(shè)計變量、以結(jié)構(gòu)柔度為目標函數(shù)的結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化模型;采用罰函數(shù)施加本質(zhì)邊界條件,結(jié)合固體各向同性懲罰插值模型和OC優(yōu)化準則,推導(dǎo)了目標函數(shù)的靈敏度分析算法;利用數(shù)值算例驗證了所建模型及算法的可行性,完成了單載荷工況、多載荷工況下各向異性材料的拓撲優(yōu)化設(shè)計,探討了材料性能與鋪設(shè)角度對各向異性薄板結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化結(jié)果的影響。結(jié)果表明,各向異性薄板在彈性模量較小的方向上,材料分布較多,且拓撲結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)周期性變化。

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

圖1正交各向異性基爾霍夫薄板Fig.1OrthogonalanisotropicKirchhoffthinplate

應(yīng)的泊松比，且212121EE；12G為剪切彈性模量。若主方向Ⅱ與x軸夾角不為0°，如圖2所示，此時基爾霍夫薄板的剛度系數(shù)變?yōu)?12ijijhDQ，i,j=1,2,6(16)式中,1,2,6ijQij稱為離軸剛度系數(shù)，是正軸剛度ijQ通過坐標變換得到，即1112TT1222660....

圖2一般(正交)各向異性基爾霍夫薄板Fig.2Normal(orthogonal)anisotropicKirchhoffthinplate

802應(yīng)用力學(xué)學(xué)報第36卷性模量；12、21為相應(yīng)的泊松比，且212121EE；12G為剪切彈性模量。若主方向Ⅱ與x軸夾角不為0°，如圖2所示，此時基爾霍夫薄板的剛度系數(shù)變?yōu)?12ijijhDQ，i,j=1,2,6(16)式中,1,2,6ijQij稱為離軸剛度系數(shù)，是正軸剛度ij....

圖3中心承受集中力的基爾霍夫方形薄板Fig.3Kirchhoff’ssquaresheetundercenterconcentratedload

圖4目標函數(shù)的收斂曲線Fig.4Theconvergencecurveoftheobjectivefunction(b)f

6m1m四邊固支的基爾霍夫方形薄板。在薄板中心承受P=10kN的橫向集中載荷，采用1515的節(jié)點進行離散，并分別采用f0.4、f0.5的體積比對圖3所示模型進行優(yōu)化，在其迭代曲線收斂(如圖4(a)、圖4(b)所示)后得到的拓撲結(jié)果分別如圖5(a)、圖5(b)所示。其拓撲結(jié)果與文獻....

本文編號：4028518