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为实现含有不同泊松比组分复合材料的优化设计,并考虑宏观结构及复杂的边界条件,提出了考虑泊松效应的材料/结构一体化设计方法,其显著特征在于不同组分材料中引入了泊松比插值,假设宏观结构由周期性排列的复合材料组成,复合材料含两种各向同性且泊松比不同的组分材料,以静态问题中柔顺度最小化或动态问题中特征值最大化为目标以及宏微观体积比为约束建立了拓扑优化模型。采用均匀化理论预测了复合材料等效性能,推导了目标函数对宏微观密度变量的敏度表达式。分别采用密度过滤和敏度过滤来消除宏微观拓扑优化中的不稳定性现象。采用优化准则法分别更新宏观、微观密度变量,考察了微观体积比和组分材料泊松比参数对优化结果的影响。三维数值算例结果表明所提出的一体化方法具有可行性和优越性。 相似文献
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The independent continuous mapping(ICM) method is integrated into element free Galerkin method and a new implementation of topology optimization for continuum structure is presented.To facilitate the enforcement of the essential boundary condition and derivative of various sensitivities,a singular weight function in element free Galerkin method is introduced.Material point variable is defined to illustrate the condition of material point and its vicinity instead of element or node.The topological variables ... 相似文献
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抑制灰度单元的改进优化准则法 总被引:1,自引:0,他引:1
为了抑制连续体结构拓扑优化结果中的灰度单元,提出2种改进的启发式优化准则法.该方法与固体各向同性惩罚微结构(SIMP)材料描述方式相结合,利用光滑的Heaviside函数使灰度单元趋于0或1两极分化;在每一轮优化迭代中能自然满足体积约束函数,不仅能有效地抑制灰度单元的数量,而且提高了优化求解的效率.最后通过二维经典拓扑优化算例验证了文中方法的正确性. 相似文献
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为了获得复合材料稳态导热性优化微结构构型,基于独立连续映射法,建立了周期性结构拓扑优化模型。在优化模型中,以重量最小化为目标、散热弱度为约束。采用一阶泰勒展开近似表达散热弱度约束函数。基于偏微分方程实施的图像过滤方法消除了棋盘格现象和网格依赖性问题。为了满足周期性约束,设计区域划分为若干相同大小的子区域,散热弱度贡献系数被重新分配。对比分析循环周期数、不同约束载荷工况下的拓扑优化构型。数值算例结果验证提出方法可以有效实现热传导下的复合材料微结构优化设计。 相似文献
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首先用新戊二醇、间苯二甲酸–5–磺酸钠合成磺酸盐聚酯中间体,然后将其和非离子亲水单体(N120)、季戊四醇、豆油酸、邻苯二甲酸酐进行聚酯化反应合成水性醇酸树脂。再将水性醇酸树脂用丙烯酸酯单体进行自由基接枝聚合得到非离子改性水性醇酸树脂–丙烯酸树脂杂化体。用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)对其结构进行了表征;探究了非离子亲水单体的用量、醇酸树脂分子量、油度、酸值对杂化体成膜性能和贮存稳定性的影响。结果显示:非离子亲水单体占水性醇酸树脂4%~8%(质量分数)、醇酸树脂分子量为2 200~2 500,油度为50%、杂化体酸值为10 mg KOH/g时制得的杂化体涂膜耐水性、干性、光泽及贮存稳定性最好。 相似文献