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認(rèn)證信息

認(rèn)證類型：個(gè)人認(rèn)證

認(rèn)證主體：藍(lán)**（實(shí)名認(rèn)證）

IP屬地：廣東

IP屬地：廣東 上傳時(shí)間：2022-09-27 格式：PPT 頁(yè)數(shù)：17 大小：1003KB 積分：11.88 舉報(bào) 版權(quán)申訴

1、結(jié)構(gòu)拓?fù)湓砗统Ｓ梅椒ǖ?頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)13分，星期二什么是拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)是在給定材料品質(zhì)和設(shè)計(jì)域內(nèi),通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法可得到滿足約束條件又使目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)的結(jié)構(gòu)布局形式及構(gòu)件尺寸。第2頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)13分，星期二結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的應(yīng)用和發(fā)展自1988 年Bendsoe 與Kikuchi 提出基于均勻化方法的結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)基本理論以來(lái),近十幾年間結(jié)構(gòu)拓?fù)湓O(shè)計(jì)研究得到深入和廣泛的研究,已成為國(guó)際工程結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)領(lǐng)域的熱點(diǎn)。目前,拓?fù)湓O(shè)計(jì)理論在柔性受力結(jié)構(gòu)MEMS 器件及其它柔性微操作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中得到了廣泛的研究。第3頁(yè)，共17

2、頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)13分，星期二目前結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)有四大領(lǐng)域1) 尺寸優(yōu)化( sizing optimization) ; 2) 形狀優(yōu)化(shape optimization) ;3) 拓?fù)渑c布局優(yōu)化( topology optimization) ;4) 結(jié)構(gòu)類型優(yōu)化。第4頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)13分，星期二拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)的流程第5頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)13分，星期二目前主要的拓?fù)鋬?yōu)化方法1) 均質(zhì)化方法(homogenization method) ;2) 相對(duì)密度法(artificial materials) ;3 ) 進(jìn)化結(jié)構(gòu)優(yōu)

3、化方法( evolutionary structural optimization) 。第6頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)13分，星期二均質(zhì)化方法(homogenization method) 均質(zhì)化方法是連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化研究中應(yīng)用較廣的一種物理描述方法。Bendsoe 與Kikuchi于1988 年提出基于均質(zhì)化方法的結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)基本理論。其基本思想是在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的材料中引入右圖 所示微結(jié)構(gòu)。第7頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)13分，星期二實(shí)體材料所占的面積可用表達(dá)式 s =(1 -ab) d 來(lái)表示, 單元的密度函數(shù)為 = (1 -ab)s , 式中:0 a

4、 1 ,0 b 1 ; 是設(shè)計(jì)區(qū)域; s 是實(shí)體區(qū)域,s 是材料的密度,其設(shè)計(jì)參數(shù)有a 、b 和該微結(jié)構(gòu)的方向角。第8頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)13分，星期二主要應(yīng)用領(lǐng)域目前均勻化方法研究范圍主要涉及多工況平面問(wèn)題、三維連續(xù)體問(wèn)題、振動(dòng)問(wèn)題、熱彈性問(wèn)題、屈曲問(wèn)題、三維殼體問(wèn)題、薄殼結(jié)構(gòu)問(wèn)題和復(fù)合材料拓?fù)鋬?yōu)化等方面的問(wèn)題第9頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)13分，星期二相對(duì)密度法相對(duì)密度法是一種常用的拓?fù)鋬?yōu)化方法,基本思想是不引入微結(jié)構(gòu),而是引入一種假想的相對(duì)密度在01 之間可變的材料。它吸取了均勻化方法中的經(jīng)驗(yàn)和成果,直接假定設(shè)計(jì)材料的宏觀彈性常量與其密度的非線性

5、關(guān)系。其中應(yīng)用得比較多的模型是SIMP ( solid isot ropic microst ructure with penalization) 法,第10頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)13分，星期二其基于最小柔度的優(yōu)化模型如下:第11頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)13分，星期二 優(yōu)化時(shí)以單元的相對(duì)密度xe 為拓?fù)湓O(shè)計(jì)變 量,這樣結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化問(wèn)題被轉(zhuǎn)換為材料的 最優(yōu)分布問(wèn)題。第12頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)13分，星期二進(jìn)化結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法 進(jìn)化結(jié)構(gòu)優(yōu)化法是由Xie 和Steven 提出的,其起源于應(yīng)力設(shè)計(jì)技術(shù),認(rèn)為在設(shè)計(jì)域內(nèi),在結(jié)構(gòu)上不起作用的材料

6、,即那些低應(yīng)力或低應(yīng)變能量密度的材料是低效的,可以去除的。材料的去除可以通過(guò)改變作為應(yīng)力或應(yīng)變能量密度函數(shù)的彈性模量或直接刪去那些低應(yīng)力或低應(yīng)變能量密度的材料空間。通過(guò)將無(wú)效或低效的材料一步步去掉,剩下的結(jié)構(gòu)將逐漸趨于優(yōu)化第13頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)13分，星期二雙向進(jìn)化結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法( bi2directional evolu2tionary structural optimization) 是一種能夠同時(shí)刪除和增加材料的進(jìn)化結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法,即在刪除低效材料的同時(shí)增補(bǔ)高應(yīng)力區(qū)域周圍材料,初始設(shè)計(jì)的區(qū)域可以比較小,從而提高了計(jì)算的效率。第14頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)13分，星期二拓?fù)鋬?yōu)化的求解方法a) 優(yōu)化準(zhǔn)則法(optimality criteria)b) 序列線性規(guī)劃法(SL P sequential linear programming)c) 移動(dòng)漸進(jìn)線法(MMA method of moving asymptotes)第15頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)13分，星期二拓?fù)鋬?yōu)化中的數(shù)值不穩(wěn)定問(wèn)題a) 棋盤格式問(wèn)題:所謂棋盤格式,是指優(yōu)化過(guò)程中材質(zhì)密度周期性高低分布的一種現(xiàn)象。b) 網(wǎng)格依賴性問(wèn)題：網(wǎng)格依賴性是指隨著結(jié)構(gòu)所劃分的單元的數(shù)量改變,所得的優(yōu)化結(jié)果也跟著變化,即經(jīng)常出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)拓?fù)洳痪哂形ㄒ恍浴?/p>