结构拓扑优化中基于结构骨架的特征尺寸控制方法研究

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摘要

引言

1 结构特征尺寸控制

1．1 结构特征尺寸控制方法概述

1．2 传统方法中的不足

2 基于结构骨架的特征尺寸控制方法

2．1 结构骨架介绍

2．2 结构尺寸与结构特征尺寸的定义

2．3 结构特征尺寸控制与证明

3 基于SIMP框架特征尺寸控制方法的数值实现

3．1 SIMP框架下的骨架提取策略

3．2 SIMP框架下的结构特征尺寸控制列式

3．3 灵敏度过滤技术

3．4 优化求解算法

3．5．1 短板算例

3．5．2 柔顺机构算例

3．5．3 热传导算例

3．5 数值算例

3．6 本章小结

4 基于水平集框架特征尺寸控制方法的数值实现

4．1 符号距离函数介绍

4．2 水平集框架的骨架提取策略

4．3 水平集框架下结构特征尺寸控制列式

4．4 局部特征尺寸约束处理

4．5 形状灵敏度分析

4．6 速度场扩展

4．7 数值算例

4．7．1 纯几何算例

4．7．2 短板算例

4．7．3 Michell桁架算例

4．7．4 柔顺机构算例

4．8 本章小结

5 构件布局优化中构件距离的显式控制方法

5．1 构件布局优化介绍

5．2 构件布局优化中构件距离显式控制方法

5．3 数值算例

5．3．1 孔洞的最小距离控制

5．3．2 任意形状构件的最小距离控制

5．3．3 最小和最大距离同时控制

5．4 本章小结

结论

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢