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申请/专利权人：华中科技大学
摘要：本发明属于结构优化设计相关技术领域，其公开了一种基于等几何分析的渐进式结构拓扑优化方法，包括以下步骤：1设定设计变量为设计域内任意一点的密度值，构建优化模型，并将设计域进行划分以得到等几何背景网格；2采用扩展有限元的计算法则分别对各类单元的单元刚度进行求解，进而得到该结构的整体位移向量；3结合设定的单元人工密度及整体位移向量计算获得单元敏度值；4将单元敏度值作为单元中心点敏度，并作为样本点拟合NURBS敏度场；5选择密度阈值来对当前的NURBS敏度场进行截取以更新设计变量；6判断目标函数是否收敛，若收敛，则拓扑优化结束；否则调转至步骤2。本发明稳定有效，适用性较好。
主权项：1.一种基于等几何分析的渐进式结构拓扑优化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1设定设计变量为设计域内任意一点的密度，构建待优化结构的渐进结构优化模型，同时对该结构的设计域进行等几何网格划分，并将得到的网格作为等几何背景网格；2在固定的该等几何背景网格下，对划分得到的单元进行分类，并采用扩展有限元的计算法则分别对各类单元的单元刚度进行求解，进而将得到的单元刚度矩阵耦合成整体刚度后进行等几何分析求解以得到该结构的整体位移向量；3设定单元人工密度，并结合单元人工密度及整体位移向量计算获得单元敏度值；4将单元敏度值作为单元中心点敏度，并作为样本点来拟合一个NURBS敏度场；5根据当前的NURBS敏度场及对应的体积约束值选择一个密度阈值来对当前的NURBS敏度场进行截取以更新设计域内的设计变量，进而更新结构拓扑构型；6判断所述渐进结构优化模型对应的目标函数是否收敛，若收敛，则拓扑优化结束，得到最优的结构拓扑构型；否则调转至步骤2；所述渐进结构优化模型的数学表达式为：find:min:C＝FTUsubjectto:KU＝F 式中，F为外部载荷向量，K为全局刚度矩阵，U为整体位移向量，为单元内实体材料占据的体积，V*为体分比约束；D为设计域。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 华中科技大学 一种基于等几何分析的渐进式结构拓扑优化方法
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