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论文类型：期刊论文

发表时间：2007-02-28

发表刊物：工程力学

收录刊物：EI、PKU、ISTIC、CSCD

卷号：24

期号：2

页面范围：15-21

ISSN号：1000-4750

关键字：拓扑优化;Wolff法则;多孔介质;构造张量;各向异性

摘要：Wolff法则是指骨骼通过重建/生长,保证骨小梁方向趋于与主应力方向一致以不断地适应它的力学环境.根据Wolff法则,建立了一种新的拓扑优化的准则法.该方法的基本思想是:(1) 将待优化的结构看作是一块遵从Wolff法则生长的骨骼,骨骼的重建过程作为三维连续体结构寻找最优拓扑的过程;(2) 用构造张量描述正交各向异性材料的弹性本构;(3) 重建规律为结构中材料的更新规律.通过引入参考应变区间,材料更新规律可解释为:设计域内一点处主应变的绝对值不在该区间时,该点处构造张量出现变化;否则,构造张量不变化,该点处于生长平衡状态.(4) 当设计域内所有点都处于生长平衡状态时,结构拓扑优化结束.采用各向同性本构模型,即令二阶构造张量与二阶单位张量成比例,分析三维结构拓扑优化.实例进一步验证基于Wolf法则的连续体结构优化方法的正确性和可行性.