刘保寿;黄晓东;崔以南 具有显梯度界面的多材料结构拓扑优化。 （英语） Zbl 1507.74319号 计算。方法应用。机械。工程师。 398，文章ID 115166，32 p.（2022）. 摘要：增材制造（AM）的快速发展为制造多材料结构提供了新的机遇，可以通过多材料分布及其界面行为的集成设计来优化其性能。然而，在拓扑优化过程中，不同材料之间的梯度界面假设常常导致一些数值困难，例如，在弱界面中的适用性较差，以及难以精确控制界面宽度。本文通过显式地考虑强界面、弱界面或中间界面，开发了一种新的基于元素的拓扑优化算法，界面宽度也可以精确控制。在梯度界面的显式表达下，提出了一种线性多材料插值方案，以逐步实现界面区内真实的梯度物理场，在界面区内不可避免地发生相互扩散或反应，导致界面性质的逐渐转变。在多体积分数约束下，建立了具有不同类型梯度界面的多材料结构的柔度最小化模型。导出了目标函数和约束对设计变量的灵敏度。数值算例表明，与传统的多材料设计相比，由该方法得到的优化设计的柔度总是较低。提出了一个相图来描述拓扑设计对界面行为的敏感性。 引用于4文件 MSC公司： 第74页第15页 固体力学优化问题的拓扑方法 关键词：分级界面;拓扑优化;多材料结构;界面区 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{B.Liu}等人，计算。方法应用。机械。工程398，文章ID 115166，32 p.（2022；Zbl 1507.74319） 全文： 内政部 参考文献： [1] 本德瑟，M.P。；Kikuchi，N.，使用均匀化方法在结构设计中生成最佳拓扑，计算。方法应用。机械。工程，71，197-224（1988）·兹伯利0671.73065 [2] 铃木，K。；Kikuchi，N.，形状和拓扑优化的均匀化方法，计算。方法应用。机械。工程，93，291-318（1991）·Zbl 0850.73195号 [3] 西瓦基，S。；弗雷克，M.I。；最小值，S。；Kikuchi，N.，使用均匀化方法的柔顺机构拓扑优化，国际。J.数字。方法工程，42，535-559（1998）·Zbl 0908.73051号 [4] Bendsöe，M.P.，作为材料分配问题的最佳形状设计，结构。最佳。，1, 193-202 (1989) [5] 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