免费论文：多相资料构造拓扑优化本领与运用接洽

构造拓扑优化是暂时构造优化范围的接洽热门及最具备挑拨性的题目。经过在观念安排阶段对构造举行拓扑优化，不妨越发明显的贬低构造资料用量，普及构造本能，赢得资料和应力散布更为有理的构造构造。暂时国表里构造拓扑优化的接洽中心已经过平面贯串体构造渐渐转向多资料、多目的、多学科、三维搀杂构造及工程运用等接洽目标。正文鉴于平面线弹性假如，以平面贯串体构造拓扑优化的资料插值模子和优化算法为普通，体例接洽了多相资料构造拓扑优化题目。经过向构造中引入多种资料，使资料“有”“无”的基础拓扑优化题目，提高为优化安排空间内资料构造和调配归纳优化题目。依附拓扑优化安排空间的扩充，充溢发掘资料后劲，获得越发出色的构造本能。比拟两相资料拓扑优化题目，多相资料构造的接洽正居于起步阶段，在优化建立模型和数值算法及运用上面仍旧尚未老练。正文体例接洽了多相资料静力构造、资料微构造及柔性组织拓扑优化题目，并举行了拓扑优化构造拓展运用上面的接洽。重要的接洽处事及功效如次：1． 归纳了拓扑优化的普通表面体制。(1) 推导了平均化本领和变密度法等资料插值模子，并在此普通上创造了多相资料插值模子。辨别创造了各别拓扑优化题目的数学模子，并对其目的因变量及牵制前提的精巧度举行求解。(2) 运用典范数值算法辨别对分割变量拓扑优化和贯串变量拓扑优化题目举行求解，计划了算法遏制参数的采用及其对拓扑优化截止的感化，并对算法举行了矫正。(3) 接洽了拓扑优化中罕见的数值不宁静题目及相映的取消战略。商量了取消战略中参数的采用及其实用范畴题目。2． 辨别接洽了贯串变量及分割变量多相资料静力构造拓扑优化题目。提出了鉴于贯串变量及MMA算法的“等代”安排本领及构造/资料一体化安排本领，并考证了两种本领求解拓扑优化题目的灵验性及分别。对准分割变量拓扑优化题目，提出进化战略遗传算法，经过在遗传算法中引入进化思维，矫正了遗传算法的穿插操纵进程，普及了运用遗传算法求解拓扑优化题目的真实性和计划功效。并在符合度因变量中减少处治项，灵验革新了拓扑优化的数值不宁静题目。3． 运用平均化本领及加权系数法举行周期性多相资料微构造多目的拓扑优化安排。提出了自符合加权法，经过动静安排加权系数，革新优化进程中加权系数在分目的权重安排中的效率。4． 辨别创造了多相资料柔性组织拓扑优化的互能及增值多目的优化模子，运用加权系数法求解该多目的优化题目，并计划了加权系数对优化截止的感化。5． 接洽了以最优拓扑为普通的多相资料构造安排与领会题目。举行了多相资料构造与两相资料构造的本能比较。开拓了多相资料构造拓扑优化平台框架，集成了多相资料拓扑优化的建立模型、有限元领会、数值优化、截止后处置及输入等步调。

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