教育部科学技术研究重点项目(208169)
- 作品数：9 被引量：11H指数：2
- 相关作者：周克民李霞乔惠云闫凯赵丹更多>>
- 相关机构：华侨大学更多>>
- 发文基金：教育部科学技术研究重点项目国家自然科学基金福建省自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学理学一般工业技术更多>>
- 长悬臂桁架受横向集中力的拓扑优化被引量：1
- 2009年
- 用解析方法推导拓扑优化最小重量长悬臂桁架.桁架在应力约束下,自由端受横向集中力作用,桁架宽度为常数,它的节长、结点坐标、腹杆和弦杆的角度,以及所有杆的横截面尺寸均为设计变量.分析结果表明,拓扑优化桁架中的各节腹杆的位置和横截面面积相同,中间结点位于每节1/4位置.当结构长度趋于无限长时,腹杆趋于30°,60°,相对45°桁架的体积差别不大,与类桁架连续体的体积差别也很小.
- 周克民李霞方德平(英文审校)
- 关键词：拓扑优化结构优化桁架悬臂梁
- 基于类桁架连续体的柔性机构拓扑优化设计被引量：1
- 2008年
- 以各向异性类桁架连续体为材料模型,以材料在结点位置的密度和主轴方向作为设计变量.结点在指定方向的位移为目标函数,根据有限元分析得到的应力应变场,采用优化准则法优化材料分布形成类桁架连续体.在微机电系统中可直接用各向同性材料,还可通过引入微小间隙使各向同性材料具有方向性.因材料在设计域内是连续分布的,不需要抑制中间密度,避免了其他拓扑优化方法中普遍存在的棋盘格现象、网格依赖性以及局部极值等数值不稳定问题.提供几个算例,并和已有结果进行比较,说明了此方法的有效性.
- 赵丹周克民
- 关键词：拓扑优化有限元法
- 类桁架结构的多工况应力约束拓扑优化设计被引量：1
- 2009年
- 以纤维结点处的密度和方向作为设计变量,迭代过程中将纤维方向调整到主应力方向,有效地避免单元铰接和棋盘格现象.采用三角形单元进行有限元的分析,克服矩形单元对不规则区域划分单元的局限性.采用各向异性材料模型模拟类桁架杆系结构,优化结果用纤维密度连线表示,与实际的杆系结构具有十分相似的对应关系,便于制造.通过典型的算例,证明该方法的有效性和准确性.
- 闫凯周克民
- 关键词：拓扑优化应力约束多工况
- 类桁架连续体结构的离散化方法
- <正>提出了根据类桁架连续体中的杆件分布场建立杆系结构的方法。根据单元内杆件在各结点位置的密度和方向的相对关系判断杆件分布区域类型(如T,S等区域)。选择T区域杆件密度最大的结点作为起始点。在起始点沿杆件方向在单元内画直...
- 周克民李霞
- 关键词：结构优化拓扑优化离散化
- 文献传递
- 类隔栅连续体结构的拓扑优化
- 本文提出了一种应力约束体积最小类格栅连续体结构拓扑优化数值方法。首先建立一种正交各向异性类格栅连续体材料模型。假设梁在任意位置都布置了两个正交方向的梁。以梁在结点位置的密度和方向为设计变量,单元内部采用型函数插值。梁的密...
- 周克民
- 关键词：拓扑优化有限元方法
- 三杆类桁架材料模型多工况最小柔度优化被引量：3
- 2011年
- 研究了多工况结构柔度最小化方法。提出了3杆类桁架连续体材料模型。推导了该材料的刚度矩阵及其导数。通过优化杆件分布场得到优化的类桁架连续体。克服了目前普遍采用单元的"有"和"无"表示结构拓扑的轮廓粗糙、锯齿状边界问题。结点位置的杆件密度和方向作为设计变量,杆件在单元内的密度和方向通过结点位置的数值插值得到,并且在单元内连续变化。由于没有抑制中间密度,完全不存在数值不稳定问题。类桁架连续体由于与杆系结构有明确的对应关系,可以合理地转化杆系结构。选择杆件分布场中的部分杆件可以形成杆系结构。如果再进一步作尺寸和形状优化就可以得到最终的拓扑优化结构。
- 周克民李霞
- 关键词：拓扑优化柔度多工况
- 用三角形单元建立拓扑优化类桁架连续体被引量：1
- 2009年
- 为克服用矩形单元划分不规则区域的困难,使得结点和单元的分布可控性好,采用三角形常应变单元建立拓扑优化的类桁架连续体.以杆件在结点位置的方向和密度作为设计变量,采用优化准则法进行优化.在迭代过程中,将杆件的方向调整到主应力方向,根据主应力方向的应变调整杆件的密度.通过对单元进行局部加密,能够明显改善杆件汇交点处的拓扑优化结果.算例表明,方法是合理的、有效的.
- 闫凯周克民
- 关键词：拓扑优化应力约束
- 类隔栅连续体结构的拓扑优化
- 本文提出了一种应力约束体积最小类格栅连续体结构拓扑优化数值方法。首先建立一种正交各向异性类格栅连续体材料模型。假设梁在任意位置都布置了两个正交方向的梁。以梁在结点位置的密度和方向为设计变量,单元内部采用型函数插值。梁的密...
- 周克民
- 关键词：拓扑优化有限元方法
- 文献传递
- 最小位移类桁架连续体拓扑优化设计
- 研究了结构最小位移的拓扑优化方法。用有限元划分设计域,采用类桁架连续体材料模型,杆件在结点位置的密度和方向为设计变量,以指定位置和方向的位移为目标函数。采用基于目标函数梯度的优化准则法,通过优化杆件的连续分布场形成拓扑优...
- 李宝龙周克民
- 关键词：结构优化拓扑优化有限元法
- 多工况应力约束下的拓扑优化格栅被引量：3
- 2009年
- 提出一种多工况应力约束下格栅结构的拓扑优化方法。优化目标结构是由无限细无限密的梁(或肋)构成的类格栅连续体(或加肋板)。采用正交异性增强复合材料模型模拟该类格栅连续体(或加肋板)的本构关系。以梁在结点处的密度和方向作为设计变量。根据有限元分析结果,采用满应力准则法优化各单工况下材料分布。按照多工况下材料的方向刚度与各单工况下材料的方向刚度最大值的差值最小为原则建立多工况下梁(或肋)的拓扑优化分布。经过少量迭代就可以建立优化的材料连续分布场。最后以3个算例演示拓扑优化的过程,并给出结点处梁的密度和方向分布。
- 乔惠云周克民
- 关键词：拓扑优化多工况应力约束格栅
