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论文类型：期刊论文

发表时间：2009-01-01

发表刊物：计算力学学报

收录刊物：PKU、ISTIC、CSCD、Scopus、EI

卷号：26

期号：1

页面范围：1-7

关键字：拓扑优化; 热弹性; 并发优化; 多孔各向异性材料; 均匀化

摘要：研究由宏观上均匀多孔材料制成的结构的优化设计问题,待设计的结构受到给定的外力与温度载荷作用,优化设计旨在给定结构允许使用的材料体积约束下,设计宏
   观结构的拓扑及多孔材料的徼结构,使得结构柔度最小.本文提出了一种宏观结构与微观单胞构型并发优化设计的方法.在此方法中,引入宏观密度和微观密度两类
   设计变量,在微观层次上采用带惩罚的实心各向同性材料法SIMP(Solid Isotropic Material with
   Penalty),在宏观层次上采用带惩罚的多孔各向异性材料法PAMP(Porous Anisotropic Material with
   Penalty),借助均匀化方法建立两个层次阃的联系,通过优化方法自动确定实体材料在结构与材料两个层次上的分配,得到优化设计;提供的数值算例检验
   了本文所提方法及计算模型,并讨论了温度变化、材料体积及计算参数对优化结果的影响.研究结果表明同时考虑热和机械载荷时,采用多孔材料可以降低结构柔顺
   性.